بحث جاهز حول طبقة الأوزون للسنة سابعة 7 اساسي بحث شامل عن طبقة الأوزون و مشاكلها

تعريف طبقة الأوزون (Ozone layer)

طبقة الأوزون (Ozone layer) أو (Ozonsphere layer) هي جزء من الغلاف الجوي لكوكب الأرض والذي يحتوي بشكل مكثف غاز الأوزون. وهي متمركزة بشكل كبير في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير من الغلاف الجوي للأرض وهي ذات لون أزرق.
يتحول فيها جزء من غاز الأوكسجين إلى غاز الأوزون بفعل الأشعة فوق البنفسجية القوية التي تصدرها الشمس وتؤثر في هذا الجزء من الغلاف الجوي نظرا لعدم وجود طبقات سميكة من الهواء فوقه لوقايته. ولهذه الطبقة أهمية حيوية بالنسبة لنا فهي تحول دون وصول الموجات فوق البنفسجية القصيرة بتركيز كبير إلى سطح الأرض.
اكتشف كل من شارل فابري وهنري بويسون طبقة الأوزون في 1913 وتم معرفة التفاصيل عنها من خلال غوردون دوبسون الذي قام بتطوير جهاز لقياس الأوزون الموجود في طبقة الستراتوسفير من سطح الأرض.
بين سنة 1928 و1958 قام دوبسون بعمل شبكة عالمية لمراقبة الأوزون والتي ما زالت تعمل حتى وقتنا هذا. وحدة قياس دوبسون, هي وحدة لقياس مجموع الأوزون في العامود، تم تسميتها تكريماً له.



يتكوّن الأوزون عادة في طبقة الستراتوسفير التي تقع على ارتفاع يتراوح ما بين 10 و40 كليومترا فوق سطح الأرض. ويتكون الأوزون عندما يتعرض أكسجين الهواء الجوي لتأثير الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس، فينحل بعض جزيئاته بتأثير هذه الأشعة إلى ذات نشيطة، ثم يتحد بعض هذه الذرات مرة أخرى مع جزئيات الأكسجين مكونة الأوزون.

ويتمّ في هذه العملية امتصاص قدر كبير من الأشعة فوق البنفسجية الصادرة عن الشمس، فلا يصل منها إلى سطح الأرض إلا قدر معتدل لا يؤثر في حياة الكائنات الحيّة، وبذلك تمثل طبقة الأوزون، التي تتكون في الطبقات العليا من الجوّ، درعا واقيا يحمي الكائنات الحيّة التي تعيش على سطح الأرض من غوائل هذه الأشعة المدمرة.

ويؤدي نقص تركيز الأوزون في طبقات الجوّ العليا إلى كثير من المضار، فهو يسمح بزيادة كميّة الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى سطح الأرض ممّا قد يؤدي إلى الإصابة بسرطان الجلد، كما قد يؤدي إلى إحداث تغيير في العوامل الوراثية لبعض الكائنات الدقيقة، ويؤثر كذلك في عمليات التخليق الضوئي، وفي سلسلة الغذاء إلى غير ذلك من أنواع الدمار البيولوجي.

وقد جاء في التقرير المقدم لجمعية الأرصاد الفرنسية عام 1967، والخاص بمثل هذه الدراسات، أنّه لو حدث نقص في طبقة الأوزون مقداره 3 %، فسيؤدي ذلك إلى نقص قدره 9 % في عمليات التخليق الضوئي التي تقوم بها النباتات، وإلى زيادة بمقدار 6 % في الإصابة بسرطان الجلد.

ومن المعروف أن حركة الهواء على ارتفاع نحو 15 كيلومترا من سطح الأرض تكون قليلة نسبيا، ولذلك نجد أن كثيرا من الشوائب التي تنطلق في الهواء قد تتجمّع عند هذه الطبقة، وقد يؤدي بعض هذه الشوائب إلى انحلال جزيئات الأوزون عند هذه الارتفاعات.

وتعتبر أكاسيد النتروجين، وغازات الكلوروفلور كربون من أهم المواد التي تسبب تدمير طبقة الأوزون.

وعندما تتلامس جزيئات أكاسيد النتروجين مع جزيئات الأوزون يحدث بينهما تفاعل كيميائي يؤدي إلى تفكّك جزيئات الأوزون وتحويلها إلى جزيئات أكسجين مرة أخرى.



ومن الملاحظ أن هذا التفاعل لا يؤدي إلى اختفاء أكاسيد النتروجين، بل يتحول في هذا التفاعل أحد هذه الأكاسيد، وهو أكسيد النتريك، إلى أكسيد نتروجين آخر، وبذلك يستمر فعل هذه الأكاسيد مدّة طويلة.

وقد قامت الولايات المتحدة في فترة ما بمنع طيران طائرة الكونكورد في الأجواء الأمريكية، باعتبار أن محركات مثمة هذه الطائرات يتكون فيها نسبة واضحة من أكاسيد النتروجين وبخار الماء، وهي عوامل قد تساعد على تحلل طبقة الأوزون في هذه الأجواء.

وقد قامت لجنة رسمية أمريكية ببحث أثر الطيران الأسرع من الصوت في تركيب الهواء، وقدمت تقريرا عام 1971 جاء فيه: أن التركيز الطبيعي لبخار الماء في الهواء يصل إلى نحو 3 أجزاء في المليون، وأن الأمر يحتاج إلى نحو 500 طائرة من الطائرات التي تطير على ارتفاع 21 كليومترا وبسرعة 3 ماخ، أي بسرعة 3300 كليومتر في الساعة تقريبا، ولمدة 30 سنة للوصول إلى مثل هذا التركيز من بخار الماء في طبقات الجو العليا. كذلك تبين أن أكاسيد النتروجين التي تنتج من هذه المحركات ضئيلة جدا عند مقارنتها بكميّة هذه الأكاسيد التي تتصاعد في الهواء من سطح الأرض عند إحراق الوقود في المصانع، وفي محطات القوى، وفي محركات السيارات.

وتشترك مركبات الكلوروفلوكربون مع أكاسيد النتروجين في تدمير طبقة الأوزون. وهذه المركبات على قدر كبير من الثبات، ولذلك فهي تبقى في الهواء مدة طويلة، وتحملها تيارات الهواء الصاعدة في طبقات الجو العليا، وقد وجد تركيز محسوس من هذه المركبات على ارتفاع نحو 18 كيلو مترا من سطح الأرض عند خط الاستواء، وعلى ارتفاع نحو 7 كيلومترات فوق المناطق القطبية.

وتنحل بعض جزيئات الكلوروفلور كربون بتأثير الأشعة فوق البنفسجية القوية في طبقات الجو العليا، معطية بعض ذرّات الكلور النشيطة التي تتفاعل بعد ذلك مع الأوزون.

وهناك اهتمام عالمي اليوم بمشكلة الأوزون، وقد عقد في مدينة "بولدر" بالولايات المتحدة عام 1980 مؤتمر للجنة الدولية للأوزون قدمت فيه أعداد كبيرة من البحوث التي تتعلق بهذه المشكلة، بلغت في مجموعها نحو 250 بحثا، واشترك في تقديمها عدد كبير من علماء الدول المختلفة، واتفق أغلب هذه البحوث على أن هناك خطرا متزايدا على الكائنات الحية التي تعيش على سطح الأرض من النقص الملحوظ في طبقة الأوزون.

وطبقا لهذه البحوث فإنّه من المتوقع أن يحدث نقص في طبقة الأوزون بمقدار 10-16% في خلال السنوات القليلة القادمة، إذا استمر الإنسان في استعماله غير المتحفظ بمركبات الكلورفلورو كربون وما يماثلها من مركبات.


وطبقا لبعض البيانات التي ذكرها "كاليس وتاتارجان"
(L.B Callis and M.Natarajan)
عام 1981، فإنّه كانت هناك زيادة طفيفة في كميّة الأوزون في المدّة (1962-1970)، ثم حدثت بعد ذلك عملية اتزان بين تفكك هذا الغاز وتكوينه من الأكسجين حتى عام 1979، ثم بدأ تركيز طبقة الأوزون في النقص منذ بداية عام 1980.

ويرى هذان الباحثان أن زيادة نسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في الجوّ تعمل على رفع درجة حرارة طبقات الجوّ الملاصقة لسطح الأرض، وأنّه نتيجة امتصاص ثاني أكسيد الكربون للأشعة الحرارية المنعكسة من سطح الأرض فإنّ ذلك يساعد على زيادة برودة طبقات الجوّ العليا، ويقلّل بالتالي من معدل تفكك الأوزون إلى حدّ كبير.

ويبين المنحنى المبيّن ثبات الأوزون في وجود ثاني أكسيد الكربون فقط، ولكن سرعة التفكك تزداد عند اختلاط ثاني أكسيد الكربون بمركبات الكلوروفلورو كربون، وتزداد بشكل أكبر عند زيادة تركيز هذه المركبات الأخيرة.