بحث عن طبقة الاوزون واهميتها يتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات مختلفة ، لكل منها درجات حرارة وضغوط وظواهر مميزة. الستراتوسفير ، ومن هذا المبدأ ومن خلال الأسطر التالية ، سيتعامل موقعنا مع بحث متعمق حول طبقة الأوزون ، والذي يتضمن مفهومها وأصلها واكتشافها.
مقدمة بحث عن طبقة الأوزون
تعرف طبقة الأوزون بأنها منطقة من الغلاف الجوي لاحتوائها على غاز الأوزون ، حيث ينتج غاز الأوزون عن طريق التفاعلات بين الملوثات مثل أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة ، وغاز الأوزون هو شكل من أشكال الأكسجين الذي يتحول بسبب الأشعة فوق البنفسجية. . حيث يعتقد الكثير من العلماء أن تكوين هذه الطبقة يلعب دورًا مهمًا في تطور الحياة على الأرض ، وطبقة الأوزون هي إحدى الطبقات التي تحمي الكائنات الحية من الإشعاع الضار ، لأنها تعرضت ظاهرة ثقب الأوزون نتيجة العديد من المشاكل البيئية.
بحث عن طبقة الاوزون
يُعتقد أن الغاز الطبيعي للأوزون في الغلاف الجوي تم اكتشافه بالطرق والطرق الكيميائية والضوائية ، بعد أن صنعه العلماء في مختبر في الخمسينيات من القرن الثامن عشر. الرياح ومسارها ، وكذلك الدورة الشمسية ، حيث سيتم من خلال هذا البحث عرض جميع المعلومات المتعلقة بطبقة الأوزون.
تعريف طبقة الأوزون
الأوزون هو أحد أنواع الغازات الطبيعية الموجودة في الغلاف الجوي للكوكب ، حيث يعتبر ذا أهمية كبيرة في حماية الحياة ، وطبقة الأوزون تحمي الكوكب من الأشعة فوق البنفسجية التي يتعرض لها لأن الأوزون يتوزع على طبقتين من الغلاف الجوي ، حيث تشكل 90٪ من طبقة الأوزون الموجودة في الستراتوسفير ، والتي ترتفع عن سطح الأرض بحوالي 10 إلى 16 كيلومترًا ، وتمتد إلى الغلاف الجوي لحوالي 50 كيلومترًا كيميائيًا (O3).
انظر أيضًا: تسمى هذه الطبقة المرتفعة وهي الطبقات الأقرب إلى الوشاح
اكتشاف طبقة الأوزون
تم اكتشاف طبقة الأوزون في الغلاف الجوي من قبل الفيزيائي الفرنسي تشارلز فابري ، مع الفيزيائي هنري بواسون في عام 1913 ، من خلال استكشاف أن مركب الأوزون لديه القدرة على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس ، ومن خلال وضع معايير للتحليل الطيفي ، وكذلك الاستخدام أجهزة خاصة لقياس الأطوال الموجية للضوء.
نشأة طبقة الأوزون
يُعتقد أن طبقة الأوزون قد تكونت وكانت لها خصائص قادرة على حماية الأرض منذ 600 مليون سنة ، منذ بداية تكوين الأوزون في الغلاف الجوي يعود تاريخه إلى أكثر من ملياري عام. السبب الرئيسي لحياة الكائنات الحية المختلفة على سطح الأرض ، حيث كانت الحياة في الغلاف الجوي محصورة بالمحيطات قبل تكوين ما يعرف بطبقة الأوزون ، حيث كانت تسمى الطحالب الخضراء المزرقة باستخدام عملية التمثيل الضوئي ، لأنها تنتج الأكسجين الغازي الجزيئي وبعض المركبات العضوية ، لذلك استفادت الطحالب من الطاقة الشمسية لتحويل جزيئات الماء وثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين ومواد عضوية.
أهمية طبقة الأوزون
تعتبر طبقة الأوزون ذات أهمية كبيرة ، حيث تكمن أهميتها في كونها تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة التي تنبعث من الشمس ، لأن امتصاص هذه الأشعة يضمن وصول كميات محددة لهذه الأشعة المميتة. والأشعة السامة لجميع الكائنات الحية ، وفيما يلي استعراض لأهمية طبقة الأوزون على النحو التالي:[7][8]
- الحفاظ على التوازن الغذائي.
- طبقة الأوزون هي حامية لسطح الأرض.
- يحمي طبقات الجلد من الأشعة الضارة المسببة للسرطان.
- يحمي العينين من مشاكل مثل إعتام عدسة العين.
- تساهم طبقة الأوزون في استمرار حياة العوالق ، وهي غذاء معظم الكائنات البحرية.
- يحافظ على حياة واستمرارية النباتات ، لأن النبات لا يمكن أن يعيش تحت الأشعة فوق البنفسجية.
- تدمر الأشعة فوق البنفسجية الحمض النووي للحيوانات ، لذلك تحافظ طبقة الأوزون على حياتها.
شاهد أيضًا: أي غاز يمتص الأشعة فوق البنفسجية؟
آليات قياس نسبة الأوزون
هناك العديد من الآليات لقياس نسبة غاز الأوزون في الغلاف الجوي ، حيث يمكن قياس تركيز الأوزون في الغلاف الجوي باستخدام الطائرات والصواريخ والبالونات. تم تطوير آليات أخرى لقياس غاز الأوزون ، من أهمها:
جهاز طيف دوبسون
يعتبر مطياف دوبسون أول مقياس كبير تم بناؤه لفحص دوران الغلاف الجوي عن طريق قياس التغيرات التي تحدث في الأوزون الجوي ، حيث يقيس هذا الجهاز مستوى سطح الأرض لعمود الأوزون من خلال تقنية الامتصاص التفاضلية فوق البنفسجية ، والتي يتم من خلالها قياس شدة الضوء لـ تتم مقارنة الأشعة فوق البنفسجية مع الأطوال الموجية التي يمتصها الأوزون.[8]
جهاز مطياف بريور
مطياف Brewer هو جهاز بصري يوفر رصد الأوزون ، حيث يقوم بإجراء قياسات طيفية عالية الدقة للأشعة فوق البنفسجية. تم تطوير هذه الآلية بواسطة البروفيسور ويست بروير ، حيث يأخذ هذا الجهاز قياسات الأشعة فوق البنفسجية الطيفية التي تصل إلى سطح الأرض و يقيس الأوزون في الهواء الطلق. كما أن لديها القدرة على قياس ثاني أكسيد النيتروجين في الغلاف الجوي. يعتبر من أدق الأجهزة التي تقيس نسبة الأوزون.[8]
المرشحات الضوئية
تعتبر المرشحات الضوئية انعكاسات تعتمد على الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية ، والتي من خلالها يمكن معرفة نسبة الأوزون الموجودة في الغلاف الجوي ، حيث أنها من أفضل الأجهزة التي تسهل بسهولة قياس الأوزون ، حيث تعمل على تحجب الأشعة فوق البنفسجية ، وتُعرف المرشحات الضوئية أيضًا باسم وصف الخصائص البصرية للمرشحات من خلال استجابتها للترددات.[8]
انظر أيضا: معلومات حول كوكب الأرض
الأقمار الصناعية
الأقمار الصناعية هي أنظمة مستقلة ، لأنها إحدى وسائل قياس نسبة الأوزون وتركيزه في الغلاف الجوي ، عن طريق أجهزة الاستشعار عن بعد التي ترسل نبضات ضوئية يتم من خلالها تحديد كمية الأشعة فوق البنفسجية الموجودة في الغلاف الجوي خارج الفضاء. بعد إصابته. في الغلاف الجوي ، ويمكن للأقمار الصناعية معرفة كمية الأوزون المتوفرة في الغلاف الجوي.
ثقب الأوزون
يعتبر ثقب الأوزون هو النضوب الشديد الذي يحدث في طبقة الأوزون فوق منطقة القطب الجنوبي. تم العثور على استنفاد الأوزون هذا بسبب الممارسات البشرية التي أدت إلى إطلاق العديد من المواد الكيميائية الضارة ، حيث تحتوي هذه المواد على ذرات الكلور والبروم ، والتي أدت إلى جانب بعض الظروف الجوية إلى تفاعلات ساهمت في تدمير غاز الأوزون في طبقة الأوزون.
أضرار ثقب الأوزون
هناك العديد من الأضرار الناجمة عن استنفاد طبقة الأوزون ، حيث يكمن الضرر في وصول الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض ، وبالتالي تضر بالكائنات الحية ، كما أن لها تأثيرات على النظم البيئية ، والدورات البيوجيوكيميائية ، والعديد من الدورات الفيزيائية. أضرار مثل تلف البلاستيك ، ومن أهم هذه الأضرار ما يلي:[9]
- مشاكل صحة الإنسان ، مثل: سرطان الجلد ، وحروق الشمس ، وأمراض نقص المناعة وإعتام عدسة العين.
- يؤثر على صحة الحيوان من خلال تدمير جزيئات الحمض النووي في الخلايا مما يؤثر على بقائها.
- زيادة احتمالية حدوث السيول والأمطار الغزيرة في بعض المناطق ، والجفاف في مناطق أخرى.
- انخفاض نمو المحاصيل الزراعية وخاصة القمح والأرز والشعير والبازلاء والطماطم.
- مشاكل الجلد ، حيث أنها تؤثر على وجود الكائنات وحيدة الخلية مثل البكتيريا.
- فقدان بعض الأنواع النباتية ونموها مما يؤثر على التنوع النباتي.
شاهد أيضًا: الثقب في طبقة الأوزون ظاهرة تعاني منها الأرض
بروتوكول مونتريال لحماية طبقة الأوزون
هناك العديد من مناطق الكوكب ، مثل منطقة القطب الشمالي ، التي استنزفت طبقة الأوزون ، مما دفع المجتمع الدولي للعمل على حل فكرة استنفاد طبقة الأوزون وحمايتها.من خلال التوقيع على بروتوكول التي تضم 70 دولة في عام 1986 م وتعرف باسم بروتوكول مونتريال ، وتعتبر اتفاقية مونتريال اتفاقية تاريخية كان القصد منها التعامل مع مشكلة بيئية عالمية تم تحديد أسبابها من قبل العلماء ، لأن جميع الدول التي وقعت على البروتوكول التزموا بخفض إنتاجهم من المواد التي تهدد طبقة الأوزون ، مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية ، منذ أن بدأ بنسبة 20٪ في عام 1993 م ، ثم تم تطوير هذا التخفيض ليصل إلى 50٪ في عام 1998 ، أدى الاتفاق إلى انخفاض في تركيز المواد الضارة في طبقة الأوزون.[10]
كيفيّة حماية طبقة الأوزون
يعتبر الأوزون من أهم الغازات الطبيعية في الغلاف الجوي والتي يجب حمايتها من النضوب ، وما يلي …