1 - تكوين طبقة الأوزون
تم اكتشاف أسس الكيمياء الضوئية التى أدت إلى تكوين طبقة الأوزون فى اعالى طبقات جو الكرة الأرضية من قبل عالم الفيزياء البريطاني – سدني تشابمان – عام 1930م, فالأوزون يتكون فى الجو عندما تسقط الأشعة فوق البنفسجية على جزيئات الأوكسجين O2 , وجزيئة الأكسجين تتألف من ذرتي أكسجين , وعندما تسقط الأشعة على جزيئات الأكسجين فان بعض هذه الجزيئات تنفصل إلى ذرتي أكسجين O بعد ذلك تتحد كل ذرة أوكسجين متحررة مع جزيء أكسجين مكونة جزيء أوزون O3.
وعكس هذه العملية يحدث عندما تسقط الاشعه فوق البنفسجية على جزيء الأوزون فإنها تعيد فصله إلى جزيء أكسجين وذرة أكسجين مكونة بذلك ما يعرف باسم دورة أوزون – أكسجين , وتتكون جزيئات الأوزون بشكل أسرع بكثير من إعادة فصلها فيؤدى هذا الفرق بين سرعة التكوين وسرعة الفصل إلى تكوين طبقة من جزيئات الأوزون فى جونا , وتتركز هذه الطبقة فى منطقة الستراتوسفير من غلافنا الجوى ( هذه الطبقة تمتد من ارتفاع 12 كم فوق سطح البحر إلى ارتفاع 50كم ) .
2- أهميتها وكيفية قياسها :
ومع ان تركيز الأوزون فى الجو قليل إلا انه مهم جدا للحياة على سطح الأرض لأنه يمتص الاشعه فوق البنفسجية القادمة للأرض من الشمس ويقينا من أضرارها , ويقاس تركيز الأوزون فى الجو بوحدة قياس تسمى Dobson Unit وحدة الدوبسن .
3- الأشعة فوق البنفسجية :
وهى عبارة عن أشعة كهرومغناطيسية حالها حال الضوء المرئي لكن طاقتها أعلى منه فبينما تتراوح أطوال موجات الضوء المرئي مابين 400 – 700 نانومتر نجد ان أطوال موجات الاشعه فوق البنفسجية تتراوح مابين 100 – 400 نانومتر , ومن المعروف انه كلما كانت الموجات قصيرة كلما زاد ترددها وبالتالي تكون طاقتها أعلى , والاشعه فوق البنفسجية ثلاثة أصناف :
1- الصنف( A) تتراوح موجاته مابين 400- 315 نانومتر ويصل
اغلبه إلى الأرض وهو اقل ضررا من الصنفين الآخرين ولكنه
قد يسبب أذى جينيا .
2- الصنف (B) تتراوح موجاته مابين 315 – 280 نانومتر
ويمتص اغلبه ولكن ما يصل إلى الأرض منه يمكن ان يكون
مؤذيا للجلد وهو المسبب الرئيسي لحروق الشمس والجرعات
الزائدة منه قد تسبب سرطان الجلد , كذلك قد يتسبب فى عتمة
عدسة العين أو ما يعرف بالماء الأبيض .
3- الصنف (C) تتراوح موجاته مابين 280 – 100 نانومتر وهو
أكثر هذه الأصناف ايذاءا لان طاقة اى إشعاع تزداد كلما قل
الطول الموجى ولكن حمدا لله الذي حصن البشرية من هذا الاذى
وجعل طبقة الأوزون تمتص الشعاع الساقط من الشمس كليا
أثناء مروره بهذه الطبقة وتخلصنا منه وهو على ارتفاع 20-
4- اكتشاف ثقب الأوزون :
فى البداية يجب ان نلاحظ ان معنى الثقب الذي نتكلم عنه هو بمعنى حفرة مثل الحفرة التى نحفرها فى الأرض وليس بمعنى الثقب فى غشاء , وكلمة ثقب ليس لها معنى عند التكلم عن غاز فمثلا لو بعجت الهواء الذي أمامك فلن تتسبب فى حدوث ثقب , فالأوضح ان نصف حال طبقة الأوزون ( المترققة ) بثوب صوف بال حيث أصبح سمك النسيج فى مناطق من هذا الثوب رقيقا جدا بحيث يمكننا ان نرى من خلاله , وعندما تصل نسبة الترقق إلى 100% فهنا فقط يكون الكلام عن ثقب فى النسيج , ارجوا ان يكون القارئ مدركا لمعنى ثقب الأوزون عند كلامنا عن ذلك فيما تبقى من المقال , أما عن أول اكتشاف لوجود ترقق فى طبقة الأوزون فقد كان ذلك عام 1985م عندما اكتشف عالم بريطاني كان يعمل ضمن بعثة بحثية فى القطب الجنوبي وجود ترققا بمقدار 40% فى طبقة الأوزون هناك وقد أكد ذلك باحثو الطيران الفضائي فى مركز (غودارد) فى ناسا .
5- أسباب ترقق ثقب الأوزون :
تترقق طبقة الأوزون بسبب الجذور الحرة الموجودة فى الجو مثل أكسيد النيتريكNO والهيدروكسيل OH وذرات الكلور CL والبروم Bومع ان هذه الجذور متوافرة طبيعيا فى جونا بشكل متوازن إلا ان كمياتها ازدادت فى السنين الأخيرة بسبب النشاطات الصناعية للإنسان وخصوصا غاز الفريون المستعمل فى أجهزة التبريد والتجميد والتكييف والمستعملة بكثرة فى المباني والمركبات , كل جذر من هذه الجذور له القابلية من خلال سلسلة من التفاعلات المتسلسلة على تحطيم أكثر من مائة ألف جزيئه أوزون وإذا استمرت عملية الزيادة فى هذه الجذور الحرة ,لا شك ان ذلك سوف يؤدى فى وقت من الأوقات إلى تحطيم هذه الطبقة وحدوث أذى كبير لبنى البشر .
6- سبب وجود ثقب الأوزون فوق القطب الجنوبي :
عندما يذكر موضوع ثقب الأوزون فان أكثرنا يعرف ان موضع هذا الثقب فوق القطب الجنوبي ولكن الأغلبية العظمى من هذه الأكثرية لا تعرف سبب تمركز هذا الثقب فوق القطب الجنوبي, ففى كل شتاء قطبي تتكون دوامة من هواء بارد جدا فوق المنطقة , والدوامة عبارة عن كتلة هوائية مركزها راكد لكنها محاطة برياح غربية قوية تتحرك بشكل دائري حول المركز الراكد , وبسبب غياب الشمس عن المنطقة فى الشتاء وهبوط درجة الحرارة إلى سبعينات ما تحت الصفر فان غيوما جليدية تتشكل نتيجة البرد الشديد , وعندما تشرق الشمس فى الربيع فان الضوء الساقط على الغيوم الجليدية ينشط اكاسيد النيتروجين المتجمد داخل جسيمات الجليد ليبعث الكلور والكلور يسارع فى نضوب جزيئات الأوزون من المنطقة , من هذا نفهم ان اكبر ترقق يحدث فى الربيع القطبي الذي يدوم لمدة شهرين وتكون نسبة الترقق فى هذين الشهرين فى حدود 60 % وفى شهر أكتوبر عام 1993م وصلت نسبة الترقق إلى 100% واختفى الأوزون من المنطقة تماما ووصلت مساحة الترقق إلى حجم قارة أوربا .
7- بروتوكول مونتريال :
أحس العالم بفداحة تأثير ثقب الأوزون على البشرية وبقية الكائنات الحية فقرر ان يعقد بين الدول اتفاقية لمنع نشر أو تصنيع مسببات الظاهرة فقرر ان يلزم الدول من خلال اتفاقية تعقدها وتشرف عليها الأمم المتحدة , وقد فتحت الاتفاقية فى سبتمبر 1987م وأصبحت ملزمة فى يناير 1989م والأمم المتحدة مهتمة جدا بالموضوع إلى درجة أنها حددت فى عام 1994م يوم 16 سبتمبر من كل عام ليكون يوم الأوزون العالمي تخليدا لتوقيع بروتوكول مونتريال فى مثل ذلك اليوم من عام 1987م .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق