لايه ازن مي تواند مانع عبور اشعه هايي که نفوذپذيري بالايي دارند شود و اشعه هايي با نفوذپذيري کمتر را از خود عبور دهد. نور خورشيد شامل طيفهاي مختلفي از اشعه هايي با طول موجهاي متفاوت است که نور مرئي بخشي از آن را شامل مي شود. اشعه ماورائ بنفش و حتي اشعه هايي با طول موج کمتر از ماوراي بنفش (UV) که براي حيات بسيار مضرند، در تشعشع خورشيد وجود دارد. اين اشعه ها قابليت نفوذ بسيار بالايي دارند. بعضي از اين اشعه ها حتي مي توانند از لايه هاي سطحي پوست عبور کنند و به بافتهاي دروني برسند و به آنها آسيب برسانند. اشعه ماوراي بنفش براحتي به پوست آسيب مي رساند و يکي از علل اصلي سرطان پوست به شمار مي رود. اين اشعه باعث مرگ ميکروارگانيسم ها مي شود.
اين اشعه ها قابليت نفوذ بسيار بالاتري نسبت به نور مرئي دارند ؛ چراکه طبق قوانين فيزيک ، هرچه يک اشعه طول موج کمتري داشته باشد، قابليت نفوذ بيشتري دارد و اشعه هاي UV و اشعه هاي مخرب ديگر به مراتب طول موج کمتري از نور مرئي دارند. وجود پديده اي مثل لايه ازن که باعث مي شود نور مرئي به زمين برسد و پديده هاي مرتبط با آن مثل فتوسنتز و... در زمين ممکن شود و از ورود اشعه هاي مخرب جلوگيري کند، حيات را به صورت کنوني امکان پذير کرده است. 
 

◄   سن لايه ازن:

سن لايه ازن تقريبا به اندازه سن حيات در کره زمين است ، يعني پس از وجود اولين موجودات توليدکننده اکسيژن چندي طول نکشيد که اکسيژن در اتمسفر زمين تحت تاثير اشعه ماوراي بنفش خورشيد که در آن زمان بسيار بالا بود، تبديل به ازن (O3) شود و در پي توليد آن ، اشعه ماوراي بنفش کمتري به سطح زمين رسيد و امکان حيات بيشتري روي خشکي ها به وجود آمد.

اشعه ماوراي بنفش در اين لايه باعث شکست پيوند مولکول هاي اکسيژن مي شود و اتم آزاد اکسيژن توليد مي کند که اين اتم آزاد با ترکيب با مولکول هاي اکسيژن توليد O3 مي کند. در واقع انرژي اشعه هاي با طول موج پايين و با نفوذ در فرايند شکست پيوندهاي اکسيژن مستهلک مي شود و از عبور آن جلوگيري مي شود. در مکانهايي که غلظت اين لايه کم مي شود و اشعه ماوراي بنفش براحتي از آن عبور مي کند، در اصطلاح مي گويند لايه ازن سوراخ شده است.
ترکيبات فلوئور با چسبيدن به اتمهاي آزاد اکسيژن و ايجاد ترکيب پايدار، از تشکيل O3 و واکنش آن با اشعه ماوراي بنفش جلوگيري مي کند. سرطان پوست ، آب مرواريد و کاهش محصولات زراعي از جمله اثرات منفي تخريب لايه ازن به شمار مي روند. علاوه بر اين ، زيست باکتري هاي مفيدي که به انسان کمک مي کنند نيز به مخاطره مي افتد؛ چرا که ميکروارگانيسم ها بشدت به اين اشعه حساس هستند.
اين لايه در فاصله 15 تا 30 کيلومتري زمين و در لايه استراتوسفر قرار دارد. اگرچه ترميم زخمهاي لايه ازن حداقل 50سال طول مي کشد، با اين حال دانشمندان و متخصصان صنايع يخچال و... فعاليت گسترده اي را براي جلوگيري از ورود CFC ها که متهم رديف اول تخريب لايه ازن به شمار مي روند، آغاز کرده اند و اميدوارند چرخه ازن به صورت طبيعي خود برگردد. کلروفلوئور و کربنها ترکيباتي غيرسمي و بسيار پايدار هستند که با شروع صنعت يخچال سازي به عنوان ماده اصلي خنک کننده در يخچال ها، کولر ماشين و... به کار گرفته شدند. اين ترکيبات هرگز محلول نيستند و بسختي تجزيه مي شوند، در نتيجه مقدار کمي از آنها کافي است تا سالهاي سال عملکرد لايه ازن مختل شود.

◄   سوراخ شدن لايه اوزون :

جريان تاسف بار سوراخ شدن لايه اوزون در لايه زير استرا توسفر در بالاي منطقه انتاركتيكا اولين بار در دهه هفتاد (1970 تا 1979)توسط يك گروه تحقيقاتي به نام BAS كشف شد. اين گروه در مورد اتمسفر بالاي منطقه انتاركتيكا از يك ايستگاه تحقيقاتي كه بسيار شبيه اين عكس ميباشد مشاهده مي گردند. *اطلاعات ايستگاه تحقيقاتي هالي * ايستگاه تحقيقاتي BAS فالكر اولين بار در حالي تحقيقات را انجام داد كه اندازه گيري اوليه در سال1985براي اولين بار سوراخ شدن لايه اوزون آنچنان نگران كننده بود كه دانشمندان تصور ميكردند كه دستگاهاي اندازه گيري خراب است. آنها دستگاه هاي ديگري جانشين آن دستگاه ها كردند تا آنكه نتايج بدست آمده اندازه گيري هاي اوليه را تاييد كرد. چندماه بعد كه سوراخ شدن لايه اوزون قابل مشاهده بود،(پس از مشاهده سوراخ شدن لايه اوزون تحقيقات قبلي تاييد شد)از طرف ديگر اطلاعات ماهواره TOMS سوراخ شدن لايه اوزون را نشان نمي داد ،بدين دليل كه نرم افزارهايي كه اطلاعاتي در مورد لايه اوزون ميداد به صورتي برنامه ريزي شده بود كه لا يه اوزون در منطقه كوچكي موردبررسي قرار مي گرفت. بررسي هاي بعدي ، اطلاعات بدست آمد هنگامي كه نتايج گروه BASمنتشر نشد،مورد تاييد قرار گرفت و بيانگر اين مطلب بود كه سوراخ شدن لايه اوزون به طور سريع ودر مقياس بزرگي بر بالاي منطقه انتاركتيكا انجام مي شود.

 .

 اوزون لايه اي را در استراتوسفر تشكيل ميدهد كه منطقه استوا باريكتر و در دو قطب پهن تر است. ميزان اوزون در بالاي سطح كره زمين به وسيله مقياسي به نام DU Dobson units اندازه گيري ميشود كه اين ميزان در منطقه استوايي در حدود 260DUاست و به ميزان بيشتري در جاهاي ديگر است. اين در حالي است تغييرات فصلي بسيار وسيعي اتفاق ميافتد واين در حالي شكل مي گيرد و اشعه ماوراي بنفش در لايه استراتوسفر نفوذ ميكند يا آن را مي شكافد.

لايه ازون در قسمت شمالي زمين در سال 1980 بين 15تا20 درصد كاهش پيدا كرده است. براي رفع اين مشكل جمعي ازبهترين متخصصان زمين شناسي هر سال براي تحقيق وجستجو دور يكديگر جمع مي شوند. در سال 1992 پروكتيل مونترئال درباره' لايه اوزون مطالعه و تحقيقي داشت كه فهميد بزرگ شدن سوراخ لايه اوزون بستگي به آلودگي هوا و توليد مواد سمّي دارد.

در همان سال سازمان ملل متحد و حفاظت از محيط زيست برنامه اي را طرّاحي كرد كه اين برنامه جهت محافظت و حمايت از محيط زيست و مخصوصا لايه اوزون به نام برنامه UNEP طراحي كرد كه اين برنامه جهت جلوگيري از توليد مواد سمّي و مواد شيميايي آلوده كننده،است. مولكولهاي اكسيژن(O2) به اكسيژن اتميك (O) تبديل مي شوند. اكسيژن اتميك به سرعت با مو لكولهاي بيشتري تركيب شده و به شكل اوزون مي شود.

ان پوشش حرارتي كه در سطح بالا رشد كرده و سلامتي لايه اوزون را به خطر انداخته است و اين مورد باعث شده است كه اگر استراتوسفر نباشد ما نتوانيم بدون آن زنده بمانيم. بالاي استراتوسفر مقداري از آلودگي مضّر اشعه مادون بنفش را و همچنين تشعشعاتي از خورشيد (امواج بين 320 تا 240) را كه باعث مي شود لايه اوزون آسيب ببيند و همچنين جان گياهان به خطر بيفتد را جذب ميكند. اشعه مادون بنفش با تابيدن نور مولكولهاي اوزون را ميشكافد ولي اوزون مي تواند تغيير شكل بدهد و عكس العمل زير ازآن حاصل ميشود:

 O + O2 è مادون قرمز +O3

 O2 + O è O3

همچنين اوزون در اثر عكس العمل زير نابود ميشود :

 O3 + O è O2 + O2

عكس العمل دوم با افزايش پيدا كردن ارتفاع آهسته انجام مي شود امّا عكس العمل سوم سريعتر انجام مي شود. دربين همكاري عكس العمل ها تمركز اوزون درحال تعا دل است. دربالاي اتمسفر اكسيژن اتميك هنگا مي كه اشعه مادون بنفش در سطح بالايي است، پيدا مي شود. در اثر حركت استراتوسفر هواي متراكم تري بدست مي آيد وجذب اشعه ي مادون بنفش افزايش مي يابد و سطح اوزون به حد اكثر و تخمينا" km20مي رسد. همراه با تئوري كمپمن يك مشكل نيز وجود داشت كه اين مشكل در سال 1960 تشخيص داده شد وحقيقت اين بود كه اوزون به وسيله عكس العمل 4 آهسته حركت مي كرد و ديده نمي شود. گرم شدن زمين ترميم حفره اوزون را به تعويق مي اندازد دانشمندان هشدار داده اند :پديده گرم شدن زمين مي تواند تلاشها براي ترميم حفره اوزون را كه قرار بود تا سال 2050 انجام گيرد،حدود30سال به تعويق اندازد. اين مو ضوع به رقم پيشرفتهايي است كه باي از رده خارج كردن مواد شيميايي مخرّب اوزون انجام شده است.

طبق گزارشي كاهش فراواني در مصرف گازهاي ساخته دست انسان بنام (كلروفلورو كربن) پديد آمده است. اينها گازهايي هستندكه لايه محافظ زمين را مي خورند. دانشمندان گفتند:اگر كشورها مصمم به دنبال نمودن اين روند باشند ،(حفره داخل لايه اوزون به آغاز به جمع شدن و كوچك شدن خواهد نمودتا اينكه ظرف 50 سال ترميم خواهد شد. ) اين جمع بندي و نتيجه گيري توسط (مجمع بررسي فرايند هاي استراتوسفر و نقش آن در آب و هوا SPARC به عمل آمد. اين مجمع از صد ها كارشناس اقليمي كه دسامبر سال 1999در آرژانتين گرد هم آمدندو در سايه توجهات سازمان هواشناسي جهاني تشكيل جلسه دادند،شكل گرفته است. اين دانشمندان هشدار دادند: حتّي اگر كاهش مصرف گازهايCFC برآورده شود،پديده گرم شدن زمين كه نتيجه تولييد گازهاي گلخانه اي با وجود كربن به عنوان عنصر اصلي آن است و از سوختهاي سنگواره اي بدست مي آيد ميتواند محلت ترميم حفره اوزون را چند دهه به تعويق اندازد. به عنوان يك تناقض ، گرم شدن زمين ،جو را در نزديكي سطح زمين حرارت ميدهد اما لايه پاييني (استراتوسفر) يعني جايي را كه اوزون قرار دارد همچنان سرد نگه ميدارد. اين دماهاي پايين به ويژه درزمستان مسبب جمع شدن ابرهاي استراتوسفر در نواحي قطبي ميشود. اين پديده آغازگر واكنشهاي نابود كننده اوزون توسط مولكولهاي كلري استكه توسط كلروفلورو كربن ها آزاد ميشوند. پيش بيني هاي داير بر اين كه حفره اوزون كه بالاي قطب جنوب قرار دارد، به زودي كوچك خواهد شد با آخرين اطلا عات مغايرت دارد كه نشان ميدهد كه اين حفره درحال گسترش است وبه طور بي سابقه اي در چند سال اخير بزرگ شده است.   

باز هم درباره لایه اوزون

لایه اوزون قسمتی از استراتوسفر است که حاوی گاز طبیعی اوزون O₃ است. اوزون توانایی جالب توجهی در جذب برخی از فرکانسهای اشعه فرابنفش دارد. لایه اوزون زیاد چگال نیست. اگر آنرا در تروپوسفر متراکم شود ضخامت آن تنها در حد چند میلیمتر می‌شود. اوزون در جو زمین عموما توسط شکستن مولکول دو اتمی اکسیژن به دو اتم تنها بوسیله نور فرابنفش بوجود می‌آید. اکسیژن تک اتمی با اکسیژن نشکسته ترکیب می‌شود و اوزون را بوجود می‌آورند. مولکول اوزون ناپایدار است و هنگامی که نور فرابنفش به آن برخورد می‌کند به یک مولکول اکسیژن و یک اکسیژن اتمی شکسته می‌شود. به این فرآیند مداوم واکنش زنجیره‌ای اوزون اکسیژن نامیده می‌شود. بدین ترتیب لایه اوزون در استراتوسفر بوجود می‌آید.

تخریب لایه اوزون

لایه اوزون می‌تواند در حضور کلر ، فلوئور و یا برم تخریب شود که عمدتا به آن سوراخ اوزون گفته می‌شود. این عناصر در برخی ترکیبات پایدار بخصوص کلرو فلوئورو کربنها (CFC) که به استراتوسفر راه یافته‌اند یافت می‌شوند که بوسیله فعالیت نور فرابنفش روی آنها تجزیه می‌شوند. گازهای نامبرده از هوا چگال‌ترند، به همین خاطر در سطح زمین پخش می‌شوند و تقریبا با اکثر مواد آلی واکنش می‌دهند. کلر اتمی این توانایی را دارد که به مولاریته اوزون را به اندازه تقریبا100000 برابر کاهش بدهد.

تراکم اوزون اتمسفری در لایه اوزون توسط یک عامل مهم جهانی تغییر می‌کند و آن دلیل این است که لایه اوزون در نزدیکی استوا ضخیمتر و در نزدیکی قطبها نازکتر است. ضخامت لایه‌های اوزون در نیمکره شمالی در سال تقریبا 4% کاهش می‌یابد. حدود 4.6% از سطح زمین بوسیله لایه اوزون پوشیده نمی‌شود که به آنها سوراخ اوزونی گفته می‌شود. سوئدیها در 23 ژانویه 1978 اولین مردمانی بودند که مصرف افشانه‌ها را به دلیل صدمه زدن به لایه اوزون ممنوع کردند. در دوم آگوست 2003 دانشمندان اعلام کردند که فرسایش لایه اوزون به سبب ممنوعیت استفاده از کلرو فلوئورو کربنها در حال کاهش است.

چه کارخانه‌هایى بر روى اوزون تأثیر مى‌گذارند؟

کارخانجات مصرف کننده عمده گازهاى مخرب لایه اوزون در ایران ، عبارتند از: صنایع برودتى و سردکننده‌ها و سازندگان یخچالها و فریزرهاى خانگى ، صنعتى و تجارى ، صنایع ابر و اسفنج سازى ، بخش دفع آفات کشاورزى و سیستمهاى تهویه مطبوع ، کپسولهاى اطفاى حریق ، حلال اسپریهاى پاک کننده قطعات الکترونیکى و در ساخت کولر اتومبیلها.

ضرورت حفاظت از لایه اوزون

اگر لایه اوزون از بین برود، زندگی از کره زمین رخت بر خواهد بست. با از بین رفتن لایه حیاتی اوزون ، نسل بشری ، پوشش گیاهی و حیات جانوری در مدت کوتاهی به صورت اسفباری منقرض خواهد گردید. در حال حاضر که این لایه آسیب دیده است، تشعشعات ماورای بنفش که به زمین می‌رسد شدت یافته و این مسأله باعث ایجاد سرطانهای پوست ، تضعیف مکانیزم دفاعی و ایمنی بدن انسان و همچنین ایجاد آب مروارید گردیده است. علاوه بر آن به علت آسیب دیدن لایه اوزون کل نظام زیست محیطی (اکوسیستم) در سراسر پهنه گیتی دچار ناهماهنگی و عدم توازن جدی و فزاینده شده است.

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.

کارهاى حفاظتى که مردم باید انجام دهند چیست؟

کارهاى حفاظتى در برابر تابش فرابنفش خورشید، که مردم بایستى انجام دهند عبارتند از:

• استفاده از عینکهاى آفتابى ضد اشعه B-UV بخصوص براى کسانى که به جهت شغلى مجبورند مدت زیادى را در تماس با تابش خورشید باشند.
• استفاده از کلاههاى لبه دار بزرگ جهت محافظت از پوست صورت و گردن در برابر تابش
• استفاده از پوشش کامل بخصوص دستها در برابر تابش
• بیشترین شدت تابش UV-B در اواسط روزهاى (۱۱ صبح الى ۲ بعد از ظهر) فصل تابستان به سطح زمین مى‌رسد، لذا بهتر است در این ساعات کمتر در معرض تابش قرار گیریم.

| لينک ثابت |

| نسخه قابل چاپ | تعداد بازديد : 11666