مفهوم طبقة الأوزون
طبقة الأوزون: هي جزء من الغلاف الجويِّ، تتركَّز بشكل رئيسي وبكميّات كبيرة في الجزء السُّفليّ من طبقة الستراتوسفير، حيث تقوم الأشعَّة فوق البنفسجيّة الصَّادرة عن الشَّمس بتحويل كميّات من غاز الأكسجين إلى غاز الأوزون، بحيث يتأثَّر الغلاف المتواجد في هذا الطَّبقة؛ وذلك لعدم وجود طبقات سميكة من الهواء تقوم بحمايته ووقايته من الأخطار الخارجيّة.
كما أنّ غاز الأوزون يتكوَّن من3 ذرَّات أكسجين، يميل لونه إلى الخُضرة، تقوم طبقة الأوزون بحماية سطح الأرض من وصول الأشعَّة الشَّمسيّة إليه خاصَّة الأشعَّة فوق البنفسجيّة والتي لها أضرار كثيرة على صحَّة الإنسان والحيوان والنبات.
سماكة الأوزون
هي كميّة ومقدار الأوزون الموجودة في العمود الرأسيِّ للهواء، بحيث تختلف هذه الكميّة باختلاف طبيعة وتعدُّد العوامل التي تتعرض لها طبقة الأوزون، فمثلاً تختلف هذه الكميّة خلال المواسم المختلفة، كاختلافها بين موسم الرَّبيع والخريف، لذلك يؤدي تناقص كميّة الأوزون إلى حدوث ثقب فوق قطب الكرة الأرضيَّة الجنوبيِّ.
غاز الأوزون
هو غاز أزرق، يتكوَّن من ثلاث ذرَّات أكسجين، ينتج هذا الغاز عن طريق قيام الأشعة فوق البنفسجيّة بتكسير الرَّابطة الثنائيّة الموجودة في كل جزيءٍ للأكسجين، ممّا يؤدي إلى إتحاد ذرَّة الأكسجين مع جزيءِ أكسجين حتى يتكوَّن غاز الأوزون.
ثقب طبقة الأوزون
هو استنزاف طبقة الأوزون بشكل تدريجيّ، ينتج عن طريق إطلاق المركَّبات الكيميائيّة والتي تحتوي على الكلور أو البروم الغازي الناتج من الصناعات البشريّة، كما أنّه يدل على ترقُّق طبقة الأوزون في الغلاف الجويِّ، تحدث هذه الظَّاهرة في فصل الشتاء، من خلال امتصاص طبقة الأوزون للأشعة فوق البنفسجيَّة، بحيث يتمُّ التَّقليل من كميّة الشَّمس التي قد تصل إلى سطح الأرض، والتي يتمُّ تخزين جزءٍ مؤقت لكميّات محدّدة من الأشعَّة الشَّمسيّة التي تُعتبر ضارَّة على صحَّة الإنسان كما أنّها تؤدي إلى حدوث حروق وتدمير للمادَّة الوراثيّة والمتواجدة في خلايا الجلد.
أسباب حدوث ثقب لطبقة الاوزون
- التلوّث الناتج عن ذرّات الكلور الموجودة في الكلور وفلوروكربون، بحيث تُعتبر هذه المركَّبات غير قابلة للاشتعال وغير سامَّة، تدخل في العديد من الاستخدامات والصِّناعات كمجال التبريد والتكييف كما أنّها تستخدم في البخاخات ومُزيل العرق والعطور، كما أنّ لغازات الكلور والبروم الناتجة عن العمليّات الصِّناعيّة دور في انبعاث عناصر نشطة وفعّالة تؤثِّر بشكل سلبي على طبقة الأوزون.
- نشاط الإنسان اليومي والصّناعي الأمر الذي ساهم في حدوث خلل كبير في هذه الطَّبقة الجويّة الحيويّة والمهمَّة.
- الدّوامات والتيّارات الهوائيّة كالثقب الموجود في القطب الجنوبي.
- أكاسيد النيتروجين الصّادرة عن بعض الطّائرات التي تطير بمستوى طبقة الأوزون.
- استخدام الهالونات في مُكافحة الحرائق.
- المذيبات التي تُستخدم في عمليات تنظيف الأجزاء الميكانيكية.
- التجارب النوويّة: لها دور كبير في حدوث ثقب الأوزون، كما أنّها مسؤؤلة عن معظم الأخطار والأضرار التي تعرّضت لها الطَّبقة.
- الإنفجارات البركانيّة: والتي تؤدِّي إلى توسُّع وتآكل لطبقة الأوزون.
- العوامل الجيوفيزيائيّة كهبوب الرِّياح والعواصف والأعاصير.
الأخطار الناتجة عن ثقب الأوزون
- حدوث احتباس حراري، بحيث يتمُّ عمل دراسات حول تقليل انبعاث الغازات الدفيئة لمنع ارتفاع درجات حرارة الأرض.
- زيادة حدوث الحروق والطَّفرات وإصابة العيون بالمياه الزرقاء.
- تسرُّب الأشعَّة فوق البنفسجيّة ممّا يؤدي إلى تشكُّل غاز الأوزون السّام على سطح الأرض.
- حدوث تباطؤ في تفاعل ونمو النَّباتات.
- انخفاض المناعة لعدد من البشر وإصابتهم بالعديد من الأمراض السّرطانيّة وأمراض الجلد.
- تدمير السِّلسلة الغذائيَّة في المحيطات.
- انتشار اسطوانات الأكسجين.
- انخفاض انتاح المحاصيل الزِّراعيّة.
أهمية طبقة الأوزون
تمنع هذه الطَّبقة تسرُّب الأشعَّة فوق البنفسجيّة الضّارة والصّادرة من الشَّمس، بحيث يتمُّ تنقية هذه الأشعَّة بشكل كامل عن طريق الأوزون، وفي المقابل يُعتبر غاز الأوزون ضارٌّ وسام عند وجوده على ارتفاعات مُنخفضة بحيث يؤدِّي إلى حدوث نزيف، ومن الجدير بالذِّكر أنّه لولا هذه الطّبقة لن يوجد أيُّ مظهر من مظاهر الحياة على سطح الأرض وذلك لإنَّها تُعتبر الدِّرع الواقي لحماية الأرض من حرارة الشَّمس القاتلة.
الأضرار الناتجة عن الأشعة فوق البنفسجية
- تؤدِّي إلى إصابة الإنسان بالحروق الجلديّة، بالإضافة إلى إصابته ببعض الأمراض السَّرطانيّة، كما أنّها تُقلِّل من مناعة الجسم بحيث يُصبح غير قادر على مُواجهة الأمراض وإصابته بالعمى والتشوّهات الجلدية.
- وتؤثر هذه الأشعَّة أيضاً على النباتات بحيث يحدث تغيُّرات في أنواعها وأنّماط نموّها، وكذلك هو الحال بالنِّسبة للحيوانات حيث يتأثَّر نموّها في حال تعرّضت لكميّات كبيرة من الأشعَّة فوق البنفسجيّة، وقد تُلحق هذه الأشعَّة الضَّرر بالمباني والمنشآت من خلال تخريب مواد البناء والدهان بالإضافة إلى مواد العزل والبلاستيك وحتى أجسام السّيارات.
أساليب حماية طبقة الأوزون
وقف انتاج مركبات الكربون الكلوريَّة والهالونات، بالإضافة إلى منع تكوين وانتاج رابع كلوريد الكربون والكلوروفورم الميثيل، كما يجب عدم استخدام المواد الكيميائيّة التي تؤثِّر بشكل كبير على هذه الطَّبقة، بالإضافة إلى منع استخدام الرشّاشات التي تقضي على الحشرات لأنّها تؤدِّي إلى تآكل طبقة الأوزون، فمن المُتوقَّع عند الالتزام بهذه الأمور أن تصل طبقة الأوزون إلى تطوّرات إيجابيّة كبيرة وواسعة.
أماكن توزع الأوزون
يوجد الأوزون في طبقات الستراتوسفير من الغلاف الجوي، بالتالي تكون أعلى مستوياته عند خطِّ الاستواء أمّا أقل الكميّات فتتواجد عند القطبين، بحيث تكمن أعلى مستوياته في فصل الصَّيف وأقلِّها في فصل الشتاء.
كما أنّ طبقة الأوزون تكون أكثر ارتفاعاً عند خطِّ الاستواء بحيث يقلُّ ارتفاعها كلما ابتعَدت عن خط الاستواء، ويدلُّ هذا التنوّع في الارتفاع على أنّ دورة الهواء التي تقوم برفع الأوزون من طبقة الترابوسفير إلى الستراتوسفير بطيئة جداً.
أنواع الأوزون
- الأوزون الضّار: يتكوَّن نتيجة أنشطة الإنسان المُختلفة، بحيث يحدث تلوّث للهواء والناتج عن عوادم السيّارات وانبعاثات المصانع ومحطَّات توليد الطّاقة.
- الأوزون الجيّد: يتكوَّن بصورة طبيعيّة في طبقة الستراتوسفير، بحيث يتمُّ تقسيم جزيء الأكسجين إلى ذرَّتين ممَّا يجعل كل ذرة ترتبط بجزء أكسجين، كما يقوم الأوزون الجيّد بحماية الأرض وما عليها من أشكال الحياة المختلفة.
