بحث عن طبقة الاوزون واهميتها يتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات مختلفة ، لكل منها درجات حرارة وضغوط وظواهر مميزة ، حيث تُعرف طبقة الأوزون بأنها جزء رقيق من الغلاف الجوي ، حيث تتميز بقدرتها على امتصاص جميع الأشعة فوق البنفسجية الضارة ، وهي هو غاز صغير موجود على وجه التحديد في طبقة الستراتوسفير ، ومن هذا المبدأ ومن خلال الأسطر التالية ، سيتناول موقعنا مناقشة شاملة لطبقة الأوزون ، حيث يتضمن مفهومها وأصلها واكتشافها.
مقدمة بحث عن طبقة الأوزون
تُعرف طبقة الأوزون بأنها منطقة من الغلاف الجوي لأنها تحتوي على غاز الأوزون ، حيث ينتج غاز الأوزون عن طريق تفاعلات بين الملوثات مثل أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة ، ويعتبر غاز الأوزون شكلاً من أشكال الأكسجين الذي يتحول بسبب الأشعة فوق البنفسجية. الأشعة ، حيث يعتقد العديد من العلماء أن تكوين هذه الطبقة يلعب دورًا مهمًا في تطور الحياة على الأرض ، وتعتبر طبقة الأوزون من الطبقات التي تحمي الكائن الحي من الإشعاع الضار ، فقد تم تتعرض لظاهرة ثقب الأوزون بسبب العديد من المشاكل البيئية.
بحث عن طبقة الاوزون
يُعتبر غاز الأوزون الطبيعي الموجود في الغلاف الجوي أنه قد تم اكتشافه من خلال طرق وطرق القياس الكيميائية والبصرية ، بعد أن صنعه العلماء في معمل في خمسينيات القرن التاسع عشر ، وجدوا أن كمية غاز الأوزون تتغير في الغلاف الجوي وفقًا لبعض العوامل مثل كتسلسل الفصول الأربعة ، وتغيير الريح ومسارها ، وكذلك للدورة الشمسية ، حيث سيتم من خلال هذا البحث ذكر جميع المعلومات المتعلقة بطبقة الأوزون.
تعريف طبقة الأوزون
يعتبر الأوزون من أنواع الغازات الطبيعية الموجودة في الغلاف الجوي لكوكب الأرض ، فهو ذو أهمية كبيرة لحماية الحياة ، وطبقة الأوزون تحمي الكوكب من الأشعة فوق البنفسجية التي يتعرض لها ، حيث أن الأوزون هو الأوزون. موزعة على طبقتين من الغلاف الجوي ، حيث تتشكل 90٪ من طبقة الأوزون الموجودة في الستراتوسفير ، والتي ترتفع عن سطح الأرض بحوالي 10 إلى 16 كيلومترًا ، وتمتد أيضًا إلى الغلاف الجوي لمسافة 50 كيلومترًا تقريبًا. الأوزون يتميز الغاز برائحته القوية والنفاذة حتى في وجود كميات قليلة منه ، حيث يتكون من ثلاث ذرات أكسجين وصيغته الكيميائية. o3.
تسمى الطبقة المقلوبة وهي أقرب طبقة من الغلاف
اكتشاف طبقة الأوزون
تم اكتشاف طبقة الأوزون في الغلاف الجوي من قبل الفيزيائي الفرنسي تشارلز فابري بالتعاون مع الفيزيائي هنري بواسون في عام 1913 ، حيث تم ذلك من خلال استكشاف أن مركب الأوزون لديه القدرة على امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس ، ومن خلال وضع معايير لامتصاص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس. التحليل الطيفي وايضا استخدام اجهزة خاصة لقياس اطوال موجات الضوء.
نشأة طبقة الأوزون
يُعتقد أن طبقة الأوزون تشكلت وتشكلت وتمتلك خصائص لها القدرة على حماية الأرض منذ 600 مليون سنة ، حيث تعود بداية تكوين الأوزون في الغلاف الجوي إلى أكثر من ملياري سنة ، و يعتبر وجود الأوزون هو السبب الرئيسي لحياة الكائنات الحية المختلفة على سطح الأرض ، حيث كانت الحياة في الغلاف الجوي محصورة بالمحيطات فيه قبل تكوين ما يعرف بطبقة الأوزون ، حيث كانت تعرف باسم الطحالب الخضراء المزرقة باستخدام عملية التمثيل الضوئي ، وتنتج غاز الأكسجين الجزيئي وبعض المركبات العضوية ، وتستخدم الطحالب 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 أنها تحمي الأرض من الأشعة فوق البنفسجية الضارة المنبعثة من الشمس ، حيث يضمن امتصاص هذه الأشعة وصول كميات محددة من تلك الأشعة القاتلة والسامة. الأشعة لجميع الكائنات الحية وما دون أهمية طبقة الأوزون سيتم استعراضها على النحو التالي:
- يحافظ على التوازن الغذائي.
- تعتبر طبقة الأوزون بمثابة حماية لسطح الأرض.
- يحمي طبقات الجلد من الأشعة الضارة التي تسبب السرطان.
- يحمي العيون من المشاكل التي تحدث مثل إعتام عدسة العين.
- تساهم طبقة الأوزون في استمرار حياة العوالق ، وهي غذاء معظم الكائنات البحرية.
- يحافظ على عمر النبات واستمراره حيث لا يستطيع النبات العيش في ظل الأشعة فوق البنفسجية.
- تدمر الأشعة فوق البنفسجية الحمض النووي للحيوان ، وتحافظ طبقة الأوزون على حياتها.
ما هو الغاز الذي يمتص الأشعة فوق البنفسجية؟
آليات قياس نسبة الأوزون
هناك العديد من الآليات التي يمكن من خلالها قياس نسبة غاز الأوزون في الغلاف الجوي ، حيث يمكن قياس تركيز الأوزون في الغلاف الجوي من خلال الطائرات والصواريخ والبالونات ، وقد تم تطوير آليات أخرى لقياس غاز الأوزون ، وأكثرها من أهمها ما يلي:
مطياف دوبسون
يعتبر مقياس دوبسون الطيفي أول مقياس كبير تم إنشاؤه لفحص دوران الغلاف الجوي عن طريق قياس التغيرات التي تحدث في الأوزون الجوي ، حيث يقيس هذا الجهاز أرضية عمود الأوزون من خلال تقنية الامتصاص التفاضلي للأشعة فوق البنفسجية ، حيث تتم مقارنة شدة الضوء بالأشعة فوق البنفسجية عند الأطوال الموجية التي يمتصها الأوزون.
مطياف بروير
يعتبر مطياف Brewer جهازًا بصريًا يوفر عمليات رصد متعلقة بالأوزون ، حيث يقوم بإجراء قياسات طيفية عالية الدقة للأشعة فوق البنفسجية ، وقد طور البروفيسور ويست بروير هذه الآلية ، حيث يقوم هذا الجهاز بأخذ قياسات الأشعة فوق البنفسجية الطيفية. يصل إلى سطح الأرض ويقيس الأوزون عن طريق الهواء ، وله أيضًا القدرة على قياس ثاني أكسيد النيتروجين في الغلاف الجوي ، فهو يعتبر من أدق الأجهزة التي تقيس نسبة الأوزون.
المرشحات الضوئية
تعتبر المرشحات الضوئية من الانعكاسات حسب الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية ، والتي من خلالها يمكن معرفة نسبة الأوزون في الغلاف الجوي ، فهي من أفضل الأجهزة التي تسهل قياس الأوزون بسهولة ، فهي تعمل لمنع الأشعة فوق البنفسجية ، حيث يتم تعريف المرشحات الضوئية على أنها وصف الخصائص البصرية للمرشحات من خلال استجابتها للترددات.
معلومات عن كوكب الأرض
الأقمار الصناعية
تعتبر الأقمار الصناعية أنظمة مستقلة ، فهي إحدى الطرق التي يمكن من خلالها قياس نسبة الأوزون وتركيزه في الغلاف الجوي ، عن طريق أجهزة الاستشعار عن بعد التي تنقل نبضات الضوء التي بواسطتها كمية الأشعة فوق البنفسجية الموجودة في الفضاء الخارجي يتم تحديده بعد اصطدامهما في الغلاف الجوي ، ويمكن استخدام الأقمار الصناعية لمعرفة كمية الأوزون المتوفرة في الغلاف الجوي.
ثقب الأوزون
يعتبر ثقب الأوزون هو النضوب الشديد الذي يحدث لطبقة الأوزون فوق منطقة القطب الجنوبي ، وقد نشأ استنفاد الأوزون هذا بسبب الممارسات البشرية التي أدت إلى إطلاق العديد من المواد الكيميائية الضارة ، حيث تحتوي هذه المواد على جزيئات الكلور والبروم ، مع بعض الظروف الجوية ونتج عنها تفاعلات ساهمت في تدمير غاز الأوزون الموجود في طبقة الأوزون.
تلف ثقب الأوزون
هناك العديد من الأضرار الناجمة عن استنفاد طبقة الأوزون ، حيث يكمن الضرر في وصول الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض ، وبالتالي الإضرار بالكائنات الحية ، فضلاً عن التأثير على النظم البيئية ، والدورات البيوجيوكيميائية والعديد من الأضرار المادية مثل الأضرار التي لحقت ومن أبرز هذه الأضرار ما يلي:
- مشاكل صحة الإنسان ، مثل: سرطان الجلد ، وحروق الشمس ، وأمراض نقص المناعة ، وإعتام عدسة العين.
- التأثير على صحة الحيوان من خلال تدمير جزيئات الحمض النووي في الخلايا مما يؤثر على بقائهم.
- زيادة احتمالية حدوث فيضانات وسيول في بعض المناطق ، وجفاف في مناطق أخرى.
- انخفاض نمو المحاصيل الزراعية وخاصة القمح والأرز والشعير والبازلاء والطماطم.
- مشاكل الجلد ، التي تؤثر على وجود الكائنات وحيدة الخلية مثل البكتيريا.
- قلة بعض أنواع النباتات ونموها مما يؤثر على التنوع النباتي.
ثقب الأوزون ، زهرة الأرض التي تعاني منها هي زهرة
بروتوكول مونتريال لحماية طبقة الأوزون
هناك العديد من المناطق على كوكب الأرض مثل منطقة القطب الشمالي التي استنزفت طبقة الأوزون ، مما أدى إلى عمل المجتمع الدولي لحل فكرة استنفاد طبقة الأوزون وحمايتها من خلال التوقيع على بروتوكول يضم 70 دولة في عام 1986 م. يعرف ببروتوكول مونتريال ، وتعتبر اتفاقية مونتريال اتفاقية تاريخية كانت تهدف إلى التعامل مع قضية بيئية عالمية ، حدد العلماء أسبابها ، حيث التزمت جميع الدول الموقعة على البروتوكول بخفض إنتاجها من المواد التي تشكلها يمثل خطرًا على طبقة الأوزون مثل مركبات الكلوروفلوروكربون ، حيث بدأت بنسبة 20٪ في عام 1993 ، ثم تطور هذا التخفيض ليصل إلى معدل 50٪ في عام 1998 ، وأدى الاتفاق إلى انخفاض في تركيز المواد الضارة في طبقة الأوزون.
كيفيّة حماية طبقة الأوزون
يعتبر الأوزون من أهم الغازات الطبيعية في الغلاف الجوي حيث يجب حمايته من النضوب ، وتحته سيتم شرح كيفية حماية طبقة الأوزون من خلال النقاط التالية:
- التقليل من استخدام العطور لأنها تحتوي على مواد تضر بطبقة الأوزون.
- إصدار القوانين والأحكام التي تحد من انتهاك واستنفاد البيئة.
- زيادة زراعة الأشجار ، حيث تقوم المساحات الخضراء بتحويل عنصر الكربون إلى أكسجين وإعادته إلى الغلاف الجوي.
- الحد من انبعاث وإطلاق المركبات الضارة مثل مركبات الكربون الكلورية فلورية …