لایه اوزون

از ویکی نجوم
نسخهٔ تاریخ ‏۱۵ سپتامبر ۲۰۱۲، ساعت ۱۱:۰۱ توسط Mojtaba.m (بحث | مشارکت‌ها)
پرش به: ناوبری، جستجو
چرخه اوزون

اوزون چیست ؟ دانشمندان لايه ها زمين را به چهار قسمت تقسيم مى كنند :

1 - تروپوسفر (كه نسبت به سطح دريا 12تا15 كيلومترارتفاع دارد)

2 - استراتوسفر

3 - مزوسفر

4 - تروموسفر (خارجى ترين لايه زمين)

مولكول اوزون (o3)از يك مولكول اكسيژن و يك اتم اكسيژن كه ناپايدار و واكنش پذير مى باشد، تشكيل شده است . پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول اوزون بسيار ضعيف مى باشد و ممكن است با كوچكترين برخورد از هم جدا ويا با دريافت كوچكترين انرژى به حالت اوليه خود برگردند . لايه اوزون در لايه استراتوسفر زمين قرار دارد .در شب ها به دليل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشيد، ضخامت لايه اوزون كمتر از ضخامت آن در روز ها مى باشد. هنگامى كه پرتوهاى فوق بنفش به مولكول ها اوزون برخورد مى كنند، پرتو هاى فوق ـ بنفش مقدار زيادى از انرژى خود را از دست مى دهند وبه پرتو هاى فرو سرخ تبديل مى شوند ، و همچنين بر اثر اين برخورد ، مولكول اوزون به مولكول اكسيژن واتم اكسيژن تبديل مى شود و با تابش مجدد نور خورشيد ، مولكول اوزون دوباره پديدار مى شود.

مولكول هاى اوزون هرچند كه براى ما مفيد هستند اما وجود آن ها در لايه تروپوسفر (لايه اى كه ما در آن زندگى مى كنيم) بسيار خطرناك مى باشند.که به این اوزون اوزون تروپوسفوری میگویند.

نيتروژن هاى پراكسيد خارج شده از اگزوز موتورهاى ديزلى بر اثر تابش نور خورشيد (عمل فتو شيميايى) با مولكول هاى اكسيژن واكنش مى دهند و مولكول هاى اوزون را پديدار مى كنند . چون در مولكول هاى اوزون اتم هاى اكسيژن فعال (راديكالى) وجود دارد ، تنفس آن ،موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى شود .

لایه اوزون

لایه اوزون لایه‌ای در هواکره (جو) است که دارای غلظت بالایی از اوزون (O۳) می‌باشد. این لایه ۹۷–۹۹% نور فرابنفش خورشید را جذب می‌کند که موجب ادامه حیات روی زمین است. بیش از نود درصد اوزون زمین در لایه استراتوسفر موجود است. این لایه در پایین استراتوسفر حدود 13 km تا 20 km بالای زمین قرار داشته و ضخامت آن به طور جغرافیایی و فصلی تغییر می‌یابد. مولکولهای اوزون نور فرابنفش را جذب کرده و نور فروسرخ تابش می کنند، لذا در لایه اوزون دمای جو با آهنگی کم افزایش می یابد و به حدود صفر درجه سانتی گراد می رسد. لایه اوزون در سال ۱۹۱۳ توسط فیزیکدان فرانسوی چالرز فابری و هنری بویسون کشف گردید. ضخامت این لایه در قطبین کاهش داشته است که به علت تولید سی‌اف‌سی ها توسط انسان می‌باشد.


حفره اوزون

  • حفره اوزون* تا سال 1980 ميلادى از سوراخى لايه اوزون خبرى نبود ؛ اما در سال 1985 میلادی ، دانشمندان از نازك شدن لايه اوزون در قطب جنوب خبر دادند. در آن زمان با تحقيقات انجام شده علت نابودى مولكول هاى اوزون را ،گاز هاى cfc (كلر و فلوئور و كربن) مى دانستند. گاز هاى cfc بعنوان گاز هاى خنك كننده در يخچال ها ،كولرها و همچنين در مواد پلاستيكى مورد استفاده قرار مى گيرند .

در cfc ها اتم هاى كلر ناپايدار و واكنش پذير مى باشند و هنگامى كه گاز هاى cfc به لايه هاى بالا مى روند ، در لايه هاى بالا بر اثر برخورد با نور خورشيد ،گاز هاى كلر آزاد مى شوند. اتم هاى كلر در لايه استراتوسفر با مولكول هاى اوزون واكنش مى دهند. هر اتم كلر به تنهايى مى تواند 100.000 مولكول اوزون را از بين ببرد . به همين دليل در گستره جهانى ،در سازمان ملل متحد ،در معاهده اى بنام معاهده مونترال كشورها متعهد شدند كه از توليد و فروش گاز هاى cfc خوددارى كنند ،و همچنين به كشور هاى فقير اين امكان را بدهند كه بجاى استفاده از گاز هاى cfc ، از گاز هاى خنك كننده ديگرى استفاده كنند. ما مى دانيم كه بيشترين كشور هاى صنعتى در نيم كره شمالى قرار دارند ، پس چرا در قطب جنوب لايه اوزون سوراخ شده است ؟! براي پاسخ به اين سوال ، پژوهش هاي زيادي انجام شده است كه بعضي از اين پژوهش ها تاكنون در دست تحقيق است .

اخيراً دانشمندان علت ايجاد حفره در لايه اوزون را گرداب هاي سنگين ، كه در قطب جنوب جريان دارند ، مي دانند . در زمستان در طول شبهاي قطبي، نور خورشيد درتمام سطح قطب جنوب در دسترس نيست ، به همين دليل در اين قطب در لايه استراتوسفر طوفان هاى سنگيني گسترش مى يابند كه به آن ها "گرداب قطبي"(polar vortex) مى گويند . گرداب قطبي مي تواند ذرات سازنده هوا را تجزيه كند .


لایه‌ی اوزون

اوزون نوعی اکسیژن است. بر اثر برخورد پرتو ماورای بنفش خورشید با اکسیژن موجود در جو زمین اوزن تشکیل می‌شود. در جو لایه‌ای از اوزن وجود دارد این لایه مانع عبور و رسیدن بخش اعضم پرتو ماورای بنفش به زمین می‌شود. ولی اوزن بر اثر آلودگی جو به سهولت می‌تواند نابود شود و این امر لایه‌ی اوزن را به خطر می‌اتدازد.

خطرها و سودها

خورشید و جو حیات را در زمین امکان پذیر ساخته‌اند. زمین بر اثر حرارت خورشید گرم می‌شود و جو بخشی از این گرما را در خود نگه می‌دارد و مانع فرار گرمای مزبور به فضای می‌شود. ولی تمام انرژی‌یی که خورشید تولید می‌کند بی‌خطر نیستند. پرتو خطر ناکی به نام ماورای بنفش از خورشید ساطع می‌شود که می‌تواند به حیات زیان آور باشد.


محافظت از زمین

جو همچون سپری نامرئی زمین را احاطه کرده است. جو از گازهای مختلفی تشکیل شده است که محافظ حیات در زمین است. جو اجازه می‌دهد که انرژی‌های مفید از درون آن عبور کنند اما از مقدار انرژی‌های مضری که به سطح زمین می‌رسند می‌کاهد. در ارتفاع ده تا سی کیلومتری زمین لایه‌ای از جو قرار گرفته است که حاوی اوزن است. این لایه مانع رسیدن بخشی از پرتو مضر ماورای بنفش به زمین می‌شود.


منابع سی اف سی

مواد سی اف سی در فریزرها و دستگاههای تهویه مطبوع و برخی از اسپری و دستگاههای آتش نشانی یافت می‌شود. اسفنج‌های پلاستیکی که در بسته‌بندیها و وسایل منزل به کار می‌روند نیز ممکن است از مواد سی اف سی ساخته شوند. در کارخانه‌های سازنده‌ی ابزارهای الکترونیکی برای تمیز کردن تابلوی مدارهای داخل تلوزیونها و کامپیوترها از مواد سی اف سی استفاده می‌کنند. این مواد به تدریج به داخل جو رانده می‌شوند. اثرات ناشی از مواد سی اف سی: اگر ما مانع نازک‌شدن بیش از حد لایه‌ی اوزن نشویم ، مقدار زیادی از پرتو زیانبخش ماورای بنفش به سطح زمین خواهد رسید. در آن صورت دانه‌های گیاهی رشد نخواهد کرد ، رشد گلها متوقف خواهد شد ، و بسیاری از گیاهان خشک خواهند شد. بدون گیاهان انسانها و حیوانات بدون غذا خواهند ماند. حتی صدمه مختصری به لایه‌ی اوزن می‌تواند به محصولات غذایی زیان برساند.


اوزن در سطح زمین

لایه‌ی اوزن تا هنگامی که در بالای آسمان است زمین را از پرتوهای بسیار مضر خورشید محافظت می‌کند. ولی در سطح زمین وجود اوزن نوعی آلودگی خطرناک به‌شمار می‌رود که به حیات زیان می‌رساند. در شهرهای بزرگ بر اثر ترکیب سوخت اتومبیلها با نور خورشید اوزن تولید می‌شود. اگر وزش باد وجود نداشته باشد که اوزن را به طبقات بالای جو ببرد، اوزن در مجاورت زمین انباشته خواهد شد و مه دود فتوشیمیائی خطرناکی به وجود می‌آورد که سلامتی را به خطر می‌اندازد.


حفره اوزن

مدت سی سال است که دانشمندان لایه‌ی اوزن قطب جنوب را اندازه‌گیری می‌کنند. آنان در دهه‌ی 1980متوجه شدند که در هر سال هنگام بهار بخش وسیعی از لایه‌ی اوزن بر فراز قطب جنوب بسیار نازک می‌شود. تقریباً تمام اوزن این منطقه بر اثر مواد سی اف سی منهدم می‌شود.در دهه‌ی 1960 در لایه‌ی اوزن حفرهای وجود نداشت ، زیرا مواد سی اف سی بسیار کم مصرف می‌شد. اکنون در بهار هر سال حفره‌ای در لایه اوزن قطب جنوب ایجاد می‌شود. این امر ادامه خواهد یافت مگر آنکه ما مصرف سی اف سی را متوقف کنیم.


غنی و فقیر

در بسیاری از کشورهای توسعه یافته قوانین جدیدی وضع شده است که بر اساس آنها استعمال مواد سی اف سی ممنوع گردیده است. اتومبیل‌ها می‌بایست به صورت ویژه‌ای طراحی شوند که خروج دودهای مضری که وارد هوا می‌کنند کاهش یابد. ولی در بسیاری از کشورهای توسعه یافته تحریم مواد سی اف سی چندان آسان نیست. افشان‌ها و یخچالها در شمار وسایل رفاهی جا دارندو مردم این کشورها مایل نیستند دست از آنها بردارند.

منبع

ویکی پدیا

http://catalyst.parsiblog.com//