لایه ازون لایه‌ای در لایه استراتوسفر جو زمین است با غلظت بالایی از مولکول ازون (O۳)، که در سال ۱۹۱۳ توسط دو فیزیک‌دان فرانسوی به نام‌های شارل فابری و هانری بویسون کشف شد. این لایه با جذب ۹۹٫۹–۹۵ درصد پرتو فرابنفش خورشید، موجب ادامه زندگی بر روی کره زمین میشود. لایه ازون پرتوهای پرانرژی فرابنفش را با انرژى زیادى که دارند براى تمام موجودات زنده خطرناک مى‌باشند و موجب سرطان پوست یا آفتاب سوختگى مى‌شوند.جذب کرده و آن‌ها را به شکل پرتوهای فروسرخ در می‌آورند و به سطح زمین می‌فرستند.
عنوان ها
لایه ی ازون چگونه به وجود آمده است؟
پس از وجود اولین موجودات تولیدکننده اکسیژن چندی طول نکشید که اکسیژن در اتمسفر زمین تحت تاثیر اشعه ماورای بنفش خورشید که در آن زمان بسیار بالا بود، تبدیل به ازن (O۳) شود و در پی تولید آن ، اشعه ماورای بنفش کمتری به سطح زمین رسید
زمانی که اشعه های فرا بنفش به مولکول های اکسژن موجود در جو زمین که توسط موجودات تولیدکننده اکسیژن تولید شده اند بر خورد میکند این مولکول ها شکسته و به دو اتم اکسیژن تبدیل میشود سپس هر یک از این اتم ها با یک ملکول اکسیژن(O2) ترکیب میشوند و مولکول ازون را به وجود می آورند
لایه ی ازون چگونه کار میکند؟
اشعه ماورای بنفش در این لایه باعث شکست پیوند مولکول های اکسیژن می شود و اتم آزاد اکسیژن تولید می کند که این اتم آزاد با ترکیب با مولکول های اکسیژن تولید O3 می کند.
هنگامی که اشعه ی فرابنفش به مولکول های ازون برخورد میکند مولکول اوزون را شکسته و تبدیل به یک اتم اکسیژن و یک مولکول اکسیژن میکند ، اتم اکسیژن میل شدیدی به ترکیب شدن دارد لذا با مولکول اکسیژن اطرافش ترکیب و تولید O۳ میکند
چرخه ی ازون
واحد اندازه گیری لایه ازون:
واحد اندازه‌گیری غلظت ازون، دابسون است. یک واحد دابسون برابر با تعداد مولکول‌های موردنیاز برای ایجاد یک لایهٔ ازون خالص به ضخامت ۰٫۰۱ میلی‌متر در دمای صفر درجه سلسیوس و با فشار یک اتمسفر است. ضخامت متوسط لایه ازون حدود ۳۰۰ دابسون است و ۳ میلی‌متر (۸٫۱ اینچ) ضخامت دارد.
لایه های جو
سوراخ لایه ی ازون:
کلروفلوئوروکربن‌ها (CFCs) باعث کاهش مولکول‌های ازون در استراتوسفر زمین شده‌اند. این ترکیب در اوایل سال ۱۹۳۰ توسط ایالات متحده آمریکا اختراع‌شد و در برنامه‌های صنعتی، تجاری و خانگی مورد استفاده قرارگرفت و به زودی به سراسر جهان نیز راه‌یافت. این ترکیبات، پایدار و غیرقابل سوختن هستند و با ترکیبات شیمیایی دیگر واکنش نمی‌دهند و ارزان‌قیمت هستند. این ویژگی‌های مطلوب ایمنی‌بخش، موجب شد که این ترکیبات در بسیاری از وسایل کاربردی و سردکننده‌ها در واحدهای تجاری و خانگی مورد استفاده قراربگیرد و به تدریج، متقاضیان محصولات آن روز به روز افزایش‌یافت.این ترکیبات می‌توانند به وسیلهٔ باد به استراتوسفر زمین راه‌یابند. از آن‌جا که این ترکیبات دارای کلر و برم هستند، می‌توانند به لایه نگهبان ازون آسیب‌بزنند.
ضخامت لایه ی ازون از سال ۱۹۷۹ تا سال ۲۰۱۲
در اوایل سال ۱۹۷۰، پژوهشگران شروع به بررسی اثر مواد شیمیایی مختلف بر روی لایه ازون کردند؛ به ویژه سی‌اف‌سی‌ها که دارای کلر هستند. اگر کلر از استخرهای شنا، گیاهان صنعتی، نمک دریا و آتشفشان‌ها به استراتوسفر برسد، به آسانی با باران موجود در تروپوسفر ترکیب میشود. اما کلرهایی که در سی‌اف‌سی‌ها وجود دارند، به علت پایداری بسیار این ترکیبات، در آب باران حل نمی‌شوند و با گذشت زمان به سوی استراتوسفر حرکت می‌کنند و هیچ فرایند طبیعی نمی‌تواند مانع از این امر بشود. این ترکیبات معمولاً از هوا سنگین‌تر هستند، اما در فرایندی که حدود ۲ تا ۵ سال به طول می‌انجامد، به سمت بالا حرکت می‌کنند.
با تشکیل کلر مونوکسید، کلر موجود در آن موجب تخریب لایه ازون میشود. هر مولکول کلر می‌تواند ۱۰۰٬۰۰۰ مولکول ازون را از بین ببرد. معادلهٔ شیمیایی آن به صورت زیر است
با رسیدن سی‌اف‌سی به استراتوسفر، کلر موجود در این ترکیب می‌تواند با ازون هواکره واکنش دهد و ترکیبی به نام کلر مونواکسید به وجود آورد. دو اتم دیگر ازون نیز به مولکول اکسیژن تبدیل میشوند. کلر مونواکسید ایجادشده، می‌تواند با اتم اکسیژن واکنش‌دهد و یک اتم کلر و یک مولکول اکسیژن به وجود آورد. این کار بارها صورت می‌گیرد و موجب تخریب لایه ازون میشود.
چرا سوراخ لایه ازون از قطب جنوب شروع شد
کلروفلوئوروکربنهای (CFCs) منتشر شده توسط اسپری و سرماسازها، در امتداد جریان هوا به قطب جنوب می‌روند. بهدلیل شرایط بسیار خاص قطب جنوب مثل روزها و شبهای طولانی و سرمای مداوم، ابرهای استراتوسفر سرد قطبی (PSCs) تشکیل میشوند.
زنجیرهی پیچیدهای از واکنشهای شیمیایی در این ابرها رخ میدهد. درواقع، کلر موجود در CFCها، بهطور متناوب، به مواد مختلف متصل شده و می شکند و درطول دورهی سرد و تاریک، در شرایط مختلف ادامه مییابد. در زمان تغییرات فصلی و برخورد اشعهی فرابنفش، اتمهای کلر آزاد شده و لایهی اوزون را ازبین میبرد.
محققان میگویند، در قطب شمال، این واکنشها درچنین مقیاس بزرگی اتفاق نمیافتد؛ زیرا دمای هوا در دورهی زمانی مشابه با قطب جنوب، به همان اندازه افت نمیکند. البته این امر، درطول سالها تغییر کرده است و تخریب لایهی اوزون در بالای قطب شمال نیز مشاهده شده است.
هنگامیکه ابرهای استراتوسفری قطبی در گرمای تابستان پراکنده میشوند، کلر بار دیگر با دیگر مواد میپیوندد و لایهی اوزون دوباره پر میشود.
بنابراین، سوراخ لایهی اوزون، طی زنجیرهای از حوادث پیچیده که منشأ آن CFCها و مناطق بهشدت آلوده هستند، ایجاد شده است. استفادهاز CFC، بهطور چشمگیری کاهش یافته است؛ اما ازآنجایی که، انتشار نیتروژنمونوکسید هنوز ادامه دارد و درحال نزدیک شدن به استراتوسفر است، هنوز باید تأثیر آن را در بسته شدن سوراخ اوزون زیر نظر گرفت.
منابع CFCs:
مواد cfc در فریزرها و دستگاههای تهویه مطبوع و برخی از اسپری و دستگاههای آتش نشانی یافت میشود. اسفنج‌های پلاستیکی که در بسته‌بندی ها 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.
پیامدهای ناشی از تخریب لایه اوزون:
تخریب و سوراخ شدن لایه اوزون باعث عبور غیر قابل کنترل تابش فرابنفش خورشیدی میشود که سبب افزایش دمای زمین و ذوب یخهای قطبی و افزایش آب دریاها شده که در نهایت به زیر آب رفتن خشکیها می‌انجامد و نیز موجب سوختگی پوست ، ابتلا به سرطان پوست و بیماریهای چشمی ، همچنین وارد آمدن خسارت عمده به جانوران و گیاهان میشود و بالاخره باعث انقراض زندگی تمام موجودات میشود.
منابع:ویکی پدیای فارسی,ویکی نجوم,دانشنامه ی رشد,جام جم,اپک تایمز فارسی
