لایه اوزون

لایه ازن ما را در برابر اشعه ماورا بنفش خورشید محافظت می کند

در متفاوت لایه های جو  لایه ای وجود دارد که غلظت ازن در کل کره زمین بیشترین است. این لایه به اصطلاح ازن است. این منطقه در استراتوسفر حدود 60 کیلومتری سطح دریا واقع شده است این اثرات لازم برای زندگی در کره زمین است.

با انتشار برخی گازهای مضر به جو توسط انسان ، این لایه نازک شد و عملکرد آن را برای زندگی در کره زمین به خطر انداخت. با این حال امروز به نظر می رسد در حال بهبود است. آیا می خواهید بدانید که لایه ازن چه عملکردی دارد و چقدر برای انسان مهم است؟

گاز ازن

ازن بیشترین غلظت را در استراتوسفر دارد

برای شروع دانستن اینکه لایه ازن چه عملکردی دارد ، ابتدا باید از خصوصیات گازی که آن را تشکیل می دهد ، آگاه شویم: گاز ازن. فرمول شیمیایی آن O3 است و فرم آلوتروپیک اکسیژن است ، یعنی یکی از روش هایی که می توان آن را در طبیعت یافت.

ازن گازی است که در دما و فشار معمولی به اکسیژن معمولی تجزیه می شود. به همین ترتیب ، بوی گوگرد نفوذی می دهد و رنگ آن مایل به آبی ملایم است. اگر ازن روی سطح زمین بود برای گیاهان و حیوانات سمی خواهد بود. با این حال ، به طور طبیعی در لایه ازن وجود دارد و بدون آن غلظت بالای این گاز در استراتوسفر ، ما قادر به بیرون رفتن نیستیم.

نقش لایه ازن

ازن ، اشعه ماورا بنفش خورشید را فیلتر می کند

ازن محافظ مهم زندگی در سطح زمین است. این به دلیل عملکرد آن به عنوان یک فیلتر محافظ در برابر اشعه ماورا بنفش از خورشید است. ازن وظیفه جذب اشعه خورشید را دارد که در طول موج بین 280 و 320 نانومتر.

وقتی اشعه ماوراlet بنفش خورشید به ازن برخورد می کند ، مولکول به اکسیژن اتمی و اکسیژن مشترک تجزیه می شود. هنگامی که اکسیژن اتمی و مشترک دوباره در استراتوسفر به هم می رسند دوباره به هم می پیوندند و یک مولکول ازن تشکیل می دهند. این واکنش ها در استراتوسفر ثابت هستند و ازن و اکسیژن همزمان با هم زندگی می کنند.

مشخصات شیمیایی ازن

ازن سطحی برای گیاهان و حیوانات سمی است

ازن گازي است كه در طوفان هاي الكتريكي و نزديك دستگاه هاي ولتاژ بالا يا جرقه قابل شناسايي است. به عنوان مثال ، در میکسرها ، هنگامی که جرقه ها توسط تماس برس ها تولید می شوند ، ازن تولید می شود. بو را می توان به راحتی تشخیص داد.

این گاز می تواند متراکم شده و به صورت یک مایع آبی بسیار ناپایدار ظاهر شود. اما اگر یخ بزند ، رنگ آن به رنگ بنفش سیاه است. در این دو حالت با توجه به قدرت اکسید کنندگی زیاد ماده ای بسیار منفجره است.

وقتی ازن به کلر تجزیه می شود ، توانایی اکسیداسیون بیشتر فلزات را دارد و اگرچه غلظت آن در سطح زمین بسیار کم است (فقط حدود ppb 20) ، اما قادر به اکسیداسیون فلزات است.

از اکسیژن سنگین تر و فعال تر است. همچنین اکسید کننده تر است ، به همین دلیل استفاده می شود به عنوان یک ضد عفونی کننده و میکروب کش ، به دلیل اکسیداسیون باکتریها که این اثر را دارد. برای تصفیه آب ، از بین بردن مواد آلی یا هوای بیمارستان ها ، زیردریایی ها و ... استفاده شده است.

چگونه ازن در استراتوسفر تولید می شود؟

لایه ازن با CFC خراب می شود

ازن عمدتا هنگامی تولید می شود که مولکول های اکسیژن تحت انرژی زیادی قرار بگیرند. وقتی این اتفاق می افتد ، این مولکول ها به رادیکال های آزاد اکسیژن اتمی تبدیل می شوند. این گاز به شدت ناپایدار است ، بنابراین وقتی با یک مولکول مشترک اکسیژن دیگر روبرو می شود ، به شکل ازن متصل می شود. این واکنش تقریباً هر دو ثانیه یک بار اتفاق می افتد.

در این حالت ، منبع انرژی مورد نیاز اکسیژن مشترک است اشعه ماورا بنفش از خورشید. اشعه ماوراio بنفش همان چیزی است که اکسیژن مولکولی را به اکسیژن اتمی تفکیک می کند. وقتی مولکول های اکسیژن اتمی و مولکولی به هم می رسند و ازن تشکیل می دهند ، به نوبه خود با عملکرد اشعه ماوراlet بنفش از بین می رود.

لایه ازن به طور مداوم است ایجاد و از بین بردن مولکولهای ازن، اکسیژن مولکولی و اکسیژن اتمی. به این ترتیب تعادل پویایی ایجاد می شود که در آن ازن تخریب شده و تشکیل می شود. از این طریق اوزون به عنوان فیلتری عمل می کند که اجازه نمی دهد تابش مضر گفته شده به سطح زمین منتقل شود.

لایه ازن

لایه ازن در فعالیت مداوم است

اصطلاح "لایه ازن" خود به طور کلی اشتباه درک می شود. یعنی مفهوم این است که در یک ارتفاع مشخص در استراتوسفر غلظت زیادی ازن وجود دارد که زمین را پوشانده و از آن محافظت می کند. کم و بیش به گونه ای نشان داده شده است که گویی آسمان توسط یک لایه ابری پوشانده شده است.

با این حال، این طوری نیست. واقعیت این است که ازن در یک لایه متمرکز نیست و در ارتفاع خاصی قرار ندارد ، بلکه این یک گاز کمیاب است که در هوا بسیار رقیق شده و علاوه بر این ، از زمین به آن سوی استراتوسفر ظاهر می شود . آنچه ما "لایه ازن" می نامیم منطقه ای از استراتوسفر است كه غلظت مولكولهای ازن در آن قرار دارد نسبتاً زیاد است (چند ذره در میلیون) و بسیار بیشتر از غلظت های دیگر ازن در سطح. اما غلظت ازن در مقایسه با سایر گازهای موجود در جو مانند نیتروژن بسیار کم است.

اگر لایه ازن از بین برود ، اشعه ماورا بنفش خورشید مستقیماً بدون هیچ نوع فیلتر به سطح زمین برخورد می کند و باعث عقیم سازی سطح می شود ، نابودی تمام زندگی های زمینی. 

غلظت گاز ازن در لایه ازن است از حدود 10 قطعه در میلیون. غلظت ازن استراتوسفر با ارتفاع متفاوت است ، اما هرگز بیش از یکصد هزارم اتمسفر موجود در آن نیست. ازن چنان گاز کمیاب است که اگر در یک لحظه بخواهیم آن را از بقیه هوا جدا کنیم و به زمین جذب کنیم ، ضخامت آن فقط 3 میلی متر است.

تخریب لایه ازن

سوراخ ازن در سال 1970 کشف شد

در اوایل دهه 70 ، وقتی اثر مضر گازهای اکسید نیتروژن روی آن مشاهده شد ، لایه ازن شروع به خراب شدن کرد. این گازها توسط هواپیماهای مافوق صوت دفع می شوند.

اکسید نیتروژن با ازن واکنش می دهد و در نتیجه اکسید نیتریک و اکسیژن مشترک ایجاد می شود. اگرچه این اتفاق می افتد ، اما عمل در لایه ازن حداقل است. گازهایی که به لایه ازن آسیب می رسانند CFC هستند (کلروفلوئورکربن). این گازها نتیجه استفاده از مواد شیمیایی مصنوعی است.

اولین باری که کاهش لایه ازن در سال 1977 در قطب جنوب شناخته شد. در سال 1985 می توان اندازه گیری کرد که اشعه ماورا بنفش مضر از خورشید 10 برابر شده و لایه ازن بر روی قطب جنوب 40٪ کاهش یافته بود. از آنجا زمانی است که شروع به صحبت در مورد سوراخ ازن می کند.

نازک شدن لایه ازن برای مدت طولانی یک معما بود. توضیحات مربوط به چرخه های خورشیدی یا ویژگی های دینامیکی جو غیر بنیادی به نظر می رسد و امروزه ثابت شده است که به دلیل افزایش انتشارات فریون (کلروفلوئوروکربن یا CFC) ثابت شده است ، گازی که در صنعت آئروسل استفاده می شود، پلاستیک ها و مدارهای برودتی و تهویه مطبوع.

CFC ها گازهای بسیار پایداری در جو هستند ، زیرا نه سمی هستند و نه قابل اشتعال. این به آنها عمر طولانی می دهد و به شما این امکان را می دهد که مولکول های ازن را که مدت طولانی در سر راه شما هستند از بین ببرید.

اگر لایه ازن از بین برود ، افزایش اشعه ماورا بنفش مجموعه ای فاجعه بار از واکنش های بیولوژیکی مانند افزایش فراوانی بیماریهای عفونی و سرطان پوست.

از طرف دیگر ، تولید گازهای گلخانه ای (از سطح زمین با عملکرد عمدتا انسان ساطع می شود) که به اصطلاح تولید می شود "اثر گلخانه ای"، این امر منجر به گرم شدن کره زمین با تغییرات منطقه ای در دما می شود که منجر به افزایش سطح دریا می شود ، در نتیجه سایر عوامل ذوب تدریجی توده های بزرگ یخ قطبی است.

این مانند ماهی است که دم خود را گاز می گیرد. هرچه میزان تابش خورشید که روی سطح زمین تأثیر می گذارد بیشتر باشد ، تأثیر آن بر دما نیز بیشتر خواهد بود. اگر اثرات گرم شدن کره زمین را که ناشی از افزایش اثر گلخانه ای و افزایش بیشتر اشعه ماورا بنفش از خورشید بر روی توده های یخی مانند قطب جنوب است اضافه کنیم ، می توانیم ببینیم که زمین در یک حالت غوطه ور است گرم شدن بیش از حد توسط همه آن.

همانطور که می بینید ، لایه ازن برای زندگی در کره زمین ، هم برای انسان ها ، هم برای گیاهان و حیوانات از اهمیت حیاتی برخوردار است. حفظ لایه ازن در شرایط مطلوب در اولویت است و برای این امر ، دولت ها باید به کار بر روی ممنوعیت انتشار گازهای تخریب کننده ازن ادامه دهند.


محتوای مقاله به اصول ما پیوست اخلاق تحریریه. برای گزارش یک خطا کلیک کنید اینجا.

2 نظر ، نظر خود را بگذارید

نظر خود را بگذارید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخشهای موردنیاز علامتگذاری شدهاند با *

*

*

  1. مسئول داده ها: میگل آنخل گاتون
  2. هدف از داده ها: کنترل هرزنامه ، مدیریت نظرات.
  3. مشروعیت: رضایت شما
  4. ارتباط داده ها: داده ها به اشخاص ثالث منتقل نمی شوند مگر با تعهد قانونی.
  5. ذخیره سازی داده ها: پایگاه داده به میزبانی شبکه های Occentus (EU)
  6. حقوق: در هر زمان می توانید اطلاعات خود را محدود ، بازیابی و حذف کنید.

  1.   لسلی پاندانکا dijo

    یادداشت عالی! متشکرم .
    برای مراقبت از سیاره خود آگاه تر شویم

  2.   نستور دیاز dijo

    توضیح بسیار خوبی در مورد لایه ازن ، بپرسید که لایه اوزن چقدر ضخیم است؟