طبقة الأوزون ، وتسمى أيضا الأوزون ، منطقة من الغلاف الجوي العلوي ، بين 15 و 35 كيلومترًا تقريبًا (9 و 22 ميلًا) فوق سطح الأرض ، وتحتوي على تركيزات عالية نسبيًا من جزيئات الأوزون (O3). يحدث ما يقرب من 90 في المائة من الأوزون في الغلاف الجوي في الستراتوسفير ، وتمتد المنطقة من 10-18 كيلومترًا (6-11 ميلًا) إلى ما يقرب من 50 كيلومترًا (حوالي 30 ميلًا) فوق سطح الأرض. في الستراتوسفير درجة الحرارة يرتفع الغلاف الجوي بارتفاع متزايد ، وهي ظاهرة ناتجة عن امتصاص طبقة الأوزون للإشعاع الشمسي. تحجب طبقة الأوزون بشكل فعال جميع الإشعاعات الشمسية تقريبًا أطوال موجية أقل من 290 نانومتر من الوصول إلى سطح الأرض ، بما في ذلك أنواع معينة من الأشعة فوق البنفسجية وأشكال أخرى من الإشعاع التي يمكن أن تصيب أو تقتل معظم الكائنات الحية.
طبقات الغلاف الجوي للأرض طبقات الغلاف الجوي للأرض ، مع وجود خط أصفر يوضح درجة حرارة الهواء على ارتفاعات مختلفة. Encyclopædia Britannica، Inc.
إلهة الحكمة والحرب اليونانية
في خطوط العرض الوسطى ، تحدث ذروة تركيزات الأوزون على ارتفاعات من 20 إلى 25 كم (حوالي 12 إلى 16 ميلاً). تم العثور على تركيزات الذروة على ارتفاعات من 26 إلى 28 كم (حوالي 16 إلى 17 ميلاً) في المناطق المدارية ومن حوالي 12 إلى 20 كم (حوالي 7 إلى 12 ميلاً) باتجاه القطبين. ينتج الارتفاع الأدنى لمنطقة تركيز الذروة في خطوط العرض المرتفعة إلى حد كبير عن عمليات النقل الجوي في اتجاه القطب والأسفل التي تحدث في خطوط العرض الوسطى والعليا وانخفاض ارتفاع التروبوبوز (المنطقة الانتقالية بين طبقة التروبوسفير والستراتوسفير).
يحدث معظم الأوزون المتبقي في طبقة التروبوسفير ، وهي طبقة الغلاف الجوي التي تمتد من سطح الأرض حتى الستراتوسفير. غالبًا ما ينتج الأوزون القريب من السطح عن التفاعلات بين بعض الملوثات (مثل أكاسيد النيتروجين والمركبات العضوية المتطايرة) ، قوي ضوء الشمس ، و حار الجو . إنه أحد المكونات الأساسية في الضباب الدخاني الكيميائي الضوئي ، وهي ظاهرة تصيب العديد من المناطق الحضرية والضواحي حول العالم ، خاصة خلال أشهر الصيف.
ضرر الأوزون على أوراق تلف الأوزون على ورقة الجوز الإنجليزية ( Juglans ريجيا ). ك. أندرسون / Encyclopædia Britannica ، Inc.
ينتج إنتاج الأوزون في الستراتوسفير بشكل أساسي عن تكسر الروابط الكيميائية داخل جزيئات الأكسجين (Oاثنين) بواسطة فوتونات شمسية عالية الطاقة. تؤدي هذه العملية ، التي تسمى التفكك الضوئي ، إلى إطلاق ذرات أكسجين مفردة ، والتي تنضم لاحقًا إلى جزيئات الأكسجين السليمة لتكوين الأوزون. أدى ارتفاع تركيزات الأكسجين في الغلاف الجوي منذ حوالي ملياري سنة إلى تكوين طبقة الأوزون في الغلاف الجوي للأرض ، وهي عملية أدت تدريجياً إلى تكوين طبقة الستراتوسفير. يعتقد العلماء أن تكوين طبقة الأوزون لعب دورًا مهمًا في تطور الحياة على الأرض عن طريق فحص المستويات المميتة للأشعة فوق البنفسجية (الأشعة فوق البنفسجية بأطوال موجية بين 315 و 280 نانومتر) وبالتالي تسهيل هجرة أشكال الحياة من المحيطات إلى اليابسة.
الأوزون: ثقب يتغير حجم ثقب الأوزون من أكتوبر 1979 إلى أكتوبر 1990. Photos.com/Thinkstock
تختلف كمية الأوزون في الستراتوسفير بشكل طبيعي على مدار العام نتيجة للعمليات الكيميائية التي تخلق وتدمر جزيئات الأوزون ونتيجة للرياح وعمليات النقل الأخرى التي تحرك جزيئات الأوزون حول الكوكب. على مدار عدة عقود ، غيرت الأنشطة البشرية إلى حد كبير طبقة الأوزون. استنفاد الأوزون ، الانخفاض العالمي في أوزون الستراتوسفير الذي لوحظ منذ السبعينيات ، هو أكثر وضوحًا في المناطق القطبية ، وهو مرتبط جيدًا بزيادة الكلور و البروم في الستراتوسفير. هذه المواد الكيميائية ، التي تم تحريرها مرة واحدة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية من مركبات الكربون الكلورية فلورية (مركبات الكربون الكلورية فلورية) وغيرها من مركبات الهالوكربونات (مركبات الهالوجين الكربوني) التي تحتوي عليها ، تدمر الأوزون عن طريق تجريد ذرات الأكسجين المفردة من جزيئات الأوزون. يعتبر النضوب واسع النطاق لدرجة أن ما يسمى بثقوب الأوزون (مناطق ذات تغطية الأوزون المنخفضة بشدة) تتشكل فوق القطبين خلال بداية مواسم الربيع الخاصة بهم. أكبر حفرة من هذا القبيل - التي امتدت لأكثر من 20.7 مليون كيلومتر مربع (8 ملايين ميل مربع) على أساس ثابت منذ عام 1992 - تظهر سنويًا على مدى القارة القطبية الجنوبية بين سبتمبر ونوفمبر.
استنفاد الأوزون ثقب الأوزون في القطب الجنوبي ، 17 سبتمبر 2001. ناسا / مركز جودارد لرحلات الفضاء
ثقب الأوزون في نصف الكرة الجنوبي رسمان بيانيان شريطان يصوران الحد الأقصى لحجم ثقب الأوزون والحد الأدنى لتغطية الأوزون (بوحدات دوبسون) لثقب الأوزون في نصف الكرة الجنوبي ، 1979-2014. Encyclopædia Britannica، Inc.
مع انخفاض كمية الأوزون الستراتوسفير ، يصل المزيد من الأشعة فوق البنفسجية إلى سطح الأرض ، ويخشى العلماء من أن هذه الزيادات قد يكون لها تأثيرات كبيرة على النظم البيئية وصحة الإنسان. كان القلق بشأن التعرض لمستويات ضارة بيولوجيًا من الأشعة فوق البنفسجية هو الدافع الرئيسي لإنشاء معاهدات دولية مثل بروتوكول مونتريال بشأن المواد التي تستنفد طبقة الأوزون و تعديلات ، المصممة لحماية طبقة الأوزون على الأرض. مونتريال بروتوكول حققت نجاحًا ، حيث تم التخلص التدريجي من حوالي 99 في المائة من المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون التي تنظمها المعاهدة منذ اعتمادها في عام 1987. الالتزام مع المعاهدات الدولية التي تخلصت تدريجياً من إنتاج وتسليم العديد من المواد الكيميائية المستنفدة للأوزون ، إلى جانب تبريد الجزء العلوي من الستراتوسفير بسبب زيادة ثاني أكسيد الكربون ، يُعتقد أنه ساهم في تقلص ثقوب الأوزون فوق القطبين وإلى مستويات أعلى قليلاً من الأوزون الستراتوسفير شاملة. من المتوقع أن تؤدي التخفيضات المستمرة في تحميل الكلور إلى ثقوب أوزون أصغر فوق القارة القطبية الجنوبية بعد عام 2040. ومع ذلك ، لاحظ بعض العلماء أن المكاسب في مستويات الأوزون الستراتوسفير لم تحدث إلا في الجزء العلوي من الستراتوسفير ، مع انخفاض تركيزات الأوزون في طبقة الستراتوسفير السفلى بما يفوق الزيادات في الستراتوسفير العلوي.
باحثو مسبار الأوزون يطلقون منطادًا يحمل مسبار الأوزون ، وهو أداة تقيس الأوزون في الغلاف الجوي ، في محطة أموندسن سكوت القطب الجنوبي في أنتاركتيكا. NOAA
ما اسم الخلية الجديدة التي تكونت بعملية الإخصاب؟
