لایه اوزون چیست

ازون که علامت اختصاری آن O3 می‌باشد ماده‌ای است شیمیایی که از یک مولکول اکسیژن و یک اتم اکسیژن که ناپایدار و واکنش پذیر می‌باشد تشکیل شده است. در مولکول اوزون پیوند بسیار ضعیفی بین مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن وجود دارد و تقریباً با کوچکترین برخورد از هم جدا و یا با دریافت کوچکترین انرژى به حالت اولیه خود برمی‌گردند.

لایه ازون چیست؟ ابتدا باید بدانیم دانشمندان لایه‌های زمین را به چهار قسمت تقسیم مى‌کنند: تروپوسفر استراتوسفر مزوسفر تروموسفر(خارجى‌ترین لایه زمین) اوزون که به صورت گاز می‌باشد به طور طبیعی در لایه‌های بالای جو زمین و در لایه استراتوسفر قرار دارد.

هرچند اوزون در لایه‌های نزدیک سطح زمین هم وجود دارد اما در هر یک میلیون مولکول هوا فقط یک مولکول اوزون وجود دارد در حالی که در ارتفاع 15 تا 25 کیلومتری بالای زمین غلظت اوزون بیشتر و تا 6 مولکول در هر میلیون مولکول هوا می‌رسد. ضخامت این لایه که به لایه اوزون معروف است در شب‌ها به دلیل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشید، کمتر از ضخامت آن در روزها مى‌باشد.

اهمیت لایه ازون برای حیات بشر خورشید تنها ستاره منظومه شمسى مى‌باشد که زمین به دور آن مى‌چرخند و از انرژى آن استفاده مى‌کند. نور خورشید 27 دقیقه و 8 ثانیه طول مى‌کشد که به زمین برسد. از 100% پرتوهای خورشیدی که به زمین می‌رسد 70% آن از لایه‌های زمین عبور مى‌کنند و به زمین مى‌رسند. نور خورشید از میلیاردها میلیارد رنگ تشکیل شده است که هر کدام از این رنگ‌ها داراى طول موج و انرژى مخصوص به خود مى‌باشند. یکی از این پرتوها، پرتوی فوق‌بفش یا ماورای بنفش (UV) است. پرتوهاى فوق‌بنفش داراى طول موج کوتاه و دارای انرژى زیادی هستند که براى تمام موجودات زنده خطرناک مى‌باشند و یکی از اثرات آن بر انسان سرطان پوست یا آفتاب سوختگى است. خوشبختانه زمین در برابر این پرتوى خطرناک، محافظى بنام لایه اوزون دارد که از ورود پرتوهاى خطرناک به سطح زمین جلوگیرى مى‌کند. اما چطور؟ هنگامى که پرتوهاى فوق بنفش به مولکول‌های اوزون برخورد مى‌کنند، پرتوهاى فوق بنفش مقدار زیادى از انرژى خود را از دست مى‌دهند و به پرتو‌هاى فرو سرخ تبدیل مى‌شوند، و از طرفی دیگر بر اثر این برخورد، مولکول اوزون به مولکول اکسیژن و اتم اکسیژن تبدیل مى‌شود و با تابش مجدد نور خورشید، مولکول اوزون دوباره پدیدار مى‌شود. مولکول هاى اوزون هرچند که براى ما مفید هستند اما وجود آن‌ها در لایه تروپوسفر (لایه‌اى که ما در آن زندگى مى‌کنیم) بسیار خطرناک مى‌باشند. نیتروژن‌هاى پراکسید خارج شده از اگزوز موتورهاى دیزلى بر اثر تابش نور خورشید (عمل فتو شیمیایى) با مولکول‌هاى اکسیژن واکنش مى‌دهند و مولکول‌هاى اوزون را پدیدار مى‌کنند. چون در مولکول‌هاى اوزون اتم‌هاى اکسیژن فعال (رادیکالى) وجود دارد، تنفس آن، موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى‌شود.

فرایند تخریب لایه اوزون در اوایل دهه ۱۹۷۰ برای اولین بار در بالای منطقه انتارکتیکا (قطب جنوب) محققان دریافتند که لایه ازن در حال تخریب است. در ابتدا تصور می‌شد که عامل اصلی تخریب، اکسیدهای نیتروژن حاصل از پرواز هواپیماهای مافوق صوت در استراتوسفر است تا این که در سال ۱۹۷۴ اعلام شد بعضی مواد شیمیایی ساخت بشر با نام کلروفلوئوروکربن ها (CFCها) به لایه اوزون صدمه وارد می‌کنند. گازهاى cfc بعنوان گازهاى خنک کننده در یخچال‌ها، کولرها و همچنین در مواد پلاستیکى مورد استفاده قرار مى‌گیرند. در cfc ها اتم‌هاى کلر ناپایدار و واکنش پذیر مى‌باشند و هنگامى که گاز‌هاى cfc به لایه‌هاى بالا مى‌روند، در لایه‌هاى بالا بر اثر برخورد با نور خورشید، گازهاى کلر آزاد مى‌شوند و اتم‌هاى کلر در لایه استراتوسفر با مولکول‌هاى اوزون واکنش مى‌دهند. اتم‌ کلر آزاد شده با ایجا د یک واکنش زنجیره‌ای قادر است مولکول‌های اوزون را سریعا از بین ببرد. بطوریکه با آزادی هر اتم ‌کلر، قبل از رسیدن به زمین 100 هزار مولکول اوزون از بین می‌رود. به علاوه ثبات گازهای cfc این امکان را می دهدکه در اتمسفر باقی مانده و تا مدت‌ها پس از رها شدن آن‌ها به تخریب لایه اوزون ادامه دهند.

حفره لایه اوزن طبق تحقیقات انجام شده حفره یا سوراخ لایه اوزون برای اولین بار در سال 1985 میلادی در قطب جنوب با چشم قابل مشاهده بود است اما بزرگترین و شدید‌ترین آنها در سال 2006 میلادی رخ داده است.