أسباب تدمير طبقة الأوزون

أسباب تدمير طبقة الأوزون، وكذلك ما هو ثقب الأوزون. وسنشرح أيضًا تاريخ اكتشاف ثقب الأوزون، وسنتحدث أيضًا عن أهمية طبقة الأوزون. كل هذا من خلال مقالتنا. تابع معنا.

أسباب تدمير طبقة الأوزون

1- غاز ثاني أكسيد الكربون (CO3):

ويلعب هذا الغاز دورًا مهمًا في التوازن الحراري للغلاف الجوي، وهو ما يسمى الستراتوسفير. وقد أشارت القياسات المستمرة إلى أن معدل زيادة نسبة أكسيد الكربون في الغلاف الجوي منذ عام 1958 وحتى الآن يتراوح بين (0.2-0.3) سنوياً.
2- غاز الميثان (CH4):

ويعتبر غاز الميثان من أكثر الغازات الكربوهيدراتية تركيزاً في الغلاف الجوي، ويقدر معدل الزيادة السنوية لهذا الغاز بحوالي (1.7) جزء في مليون جزء من الهواء.
3- غاز أكسيد النيتروز (N2O):

ويعتبر هذا الغاز المصدر الرئيسي لأكاسيد النيتروجين الأخرى الموجودة في طبقة الستراتوسفير. يتم إنتاج هذا الغاز نتيجة التفاعلات البكتيرية وتفاعلات النيتروجين الأخرى. ويعتبر أيضًا أحد منتجات العمليات البترولية والبيولوجية. ومن المرجح أن تكون الزيادة السنوية في نسبة هذا الغاز (0.2-0.3%). يرتبط في الغالب بالنشاط البشري.
4- مركبات الكلوروفلوروكربون:

وتعتبر هذه المركبات من أكثر المواد الكيميائية فعالية في العصر الحالي في تدمير طبقة الأوزون. وتستخدم هذه المركبات في العديد من الأغراض الصناعية، حيث تستخدم كمواد مفيدة في بخاخات الرغوة كما تستخدم كمذيبات عضوية.
5- البراكين :

تتكون المنتجات البركانية الغازية عادة من بخار الماء وثاني أكسيد الكربون وأول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وكبريت الهيدروجين والأمونيا والكلور والفلور والميثان والنيتروجين. تتفاعل هذه الغازات مع الأوزون وتحوله إلى أكسجين.
6- الانفجارات النووية :

فهي تساهم بدور كبير في تدمير طبقة الأوزون، خاصة تلك الانفجارات النووية التي تحدث في الغلاف الجوي وما ينتج عنها من مركبات كيميائية وغازية تتحد مع الأوزون وتدمره، مثل أكاسيد الأوزون.
7- الأسمدة النيتروجينية :

وقد أدى استخدامها على نطاق واسع إلى إطلاق غاز الأوزون، وخاصة أول أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد النيتروجين، الذي يتحد مع الأوزون وبالتالي تدمير طبقة الأوزون.
8- تأثير النشاط الشمسي :

إن التغيرات الناتجة عن النشاط الشمسي وما يصاحبها من تغيرات في قيمة الثابت الشمسي وتغير كمية الأشعة فوق البنفسجية التي تصل إلى الغلاف الجوي للأرض لها تأثير سلبي على طبقة الأوزون، حيث أظهرت البيانات أن كمية التغيرات في الأوزون حوالي (3%) من الشاطئ الأكبر والأصغر للشمس خلال فترة النشاط الشمسي. ويبلغ أكبر تغير في تركيز الأوزون حوالي 10% على ارتفاع 45 كم عن سطح الأرض.

ما هو ثقب الأوزون؟

السؤال ما هو ثقب الأوزون؟ يمكن الرد عليها. هو انخفاض في سمك طبقة الأوزون في الستراتوسفير، وينتج عن عمليات كيميائية تدمر جزيئات الأوزون، وبسبب الرياح وعمليات النقل الأخرى التي تنقل جزيئات الأوزون حول الكوكب على مدى عدة عقود أدت إلى تغير كبير في طبقة الأوزون حيث تم استنفادها، ولوحظ انخفاض منتظم في السبعينيات. وفي كمية الأوزون في الغلاف الجوي للأرض، يكون الانخفاض أكبر بكثير في فصل الربيع منه في الأوزون في طبقة الستراتوسفير حول منطقتي القطب الشمالي والقطب الجنوبي من الأرض، ويرتبط ارتباطًا وثيقًا بزيادة الكلور. البروم الموجود في طبقة الستراتوسفير والمواد الكيميائية التي تحررت ذات مرة بواسطة الأشعة فوق البنفسجية من مركبات الكربون الكلورية فلورية والهالوكربونات الأخرى التي تحتوي عليها.
يتم تدمير الأوزون عن طريق إزالة ذرات الأكسجين الفردية من جزيئات الأوزون، ويصبح مغطى بسمك منخفض جدًا من الأوزون. وهذا ما يسمى بثقب الأوزون، وأكبر ثقب يتشكل على القطبين في فصل الربيع يمتد على مساحة تزيد عن 20.7 مليون كيلومتر مربع بشكل ثابت منذ عام 1992م. ويظهر سنويًا فوق القارة القطبية الجنوبية بين سبتمبر ونوفمبر، وفي عام 2019، أعلنت وكالة ناسا أن ثقب الأوزون أصغر منذ اكتشافه لأول مرة في عام 2019. 1982م.
السبب الرئيسي لحدوث ثقب في طبقة الأوزون هو انبعاث العديد من المواد والمركبات من سطح الأرض ويتم نقلها إلى طبقة الستراتوسفير عن طريق عمليات الخلط. بمجرد دخولها إلى طبقة الستراتوسفير، يحدث تفكك ذرات الهالوجين من خلال التفكك الضوئي، مما يحفز تحلل غاز الأوزون إلى أكسجين. ومن هذه المواد: المواد الكيميائية المصنعة، وخاصة غازات التبريد الهالوكربونية المصنعة في الثلاجات، ومكيفات الهواء، وغازات التبريد الكبيرة، والمذيبات، وجريان الوقود من عمليات التصنيع. وتستخدم عوامل النفخ لصنع الرغاوي البلاستيكية لمركبات الكربون الكلورية فلورية، ومركبات الكربون الهيدروكلورية فلورية، والهالوجينات، وما يسمى بالأوزون. المواد المستنفدة وعوامل مكافحة الحرائق ومذيبات التنظيف الجاف وإزالة الشحوم.

تاريخ اكتشاف ثقب الأوزون

أصبحت ظاهرة ثقب الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية معروفة بعد أن قدم العلماء جو فارمان، وبريان جاردينر، وجوناثان شانكلين تقريرًا في عام 1985 يشير إلى انخفاض كبير وغير متوقع في مستويات الأوزون في طبقة الستراتوسفير فوق القارة القطبية الجنوبية. وأظهرت البيانات التي جمعوها أن هناك انخفاضا في مستوى الأوزون حدث في هذه المنطقة في أشهر الربيع أواخر السبعينيات، ثم مع قدوم عام 1984م، زادت سماكة طبقة الأوزون فوق القارة القطبية الجنوبية في شهر وأصبح شهر أكتوبر يعادل نحو ثلثي ما كان عليه في العقود السابقة.
وأشار العالم فارمان إلى أن هناك علاقة وثيقة بين ثقب الأوزون واستخدام الإنسان لمركبات الكلوروفلوروكربون في الصناعات وأجهزة التبريد مثل الثلاجات. علاوة على ذلك، أدت النتائج التي توصل إليها فرمان وزملاؤه إلى إحداث تغيير في مجالات علوم الغلاف الجوي والتفاعلات الكيميائية. مما أدى أيضًا إلى تغيير في مناهج السياسة العالمية المتعلقة بالبيئة.

أهمية طبقة الأوزون

1- الحماية من الأشعة فوق البنفسجية :

تعمل طبقة الأوزون كطبقة واقية من الأشعة فوق البنفسجية الضارة الناتجة عن الشمس. الأشعة فوق البنفسجية غير مرئية للعين البشرية، مثل الأشعة الدقيقة والأشعة السينية وموجات الراديو. وهناك مخاطر كثيرة لهذه الأشعة على الإنسان والكائنات الحية. وتشمل هذه الحروق الجلدية التي يمكن أن تؤدي إلى سرطان الجلد، بالإضافة إلى إعتام عدسة العين، والأخطر من ذلك كله هو تلف جهاز المناعة في الجسم. ولذلك تعمل طبقة الأوزون على امتصاص معظم هذه الأشعة الضارة فتمنعها من الوصول إلى الأرض وتقلل ضررها.
2- الحفاظ على درجة حرارة الأرض:

يتكون الغلاف الجوي من عدة طبقات ويحتوي على جزيئات الأوزون التي تلعب أدوارًا مختلفة في الطبقات المختلفة على الرغم من أنها لها نفس الصيغة الكيميائية. الجزء العلوي من الغلاف الجوي يمثل طبقة الستراتوسفير، التي تحتوي على جزيئات الأوزون الجيدة، والجزء السفلي، الذي يمثل طبقة التروبوسفير، يحتوي على الأوزون السيئ. ولأن الأوزون الجيد يمتص معظم الأشعة فوق البنفسجية، فإنه يلعب دورًا مهمًا في امتصاص الحرارة، بل إنه أساس البنية الحرارية هناك.
وتتكون دورة الأوزون والأكسجين الطبيعية من ثلاث مراحل: الأولى، عندما تضرب الأشعة فوق البنفسجية القصيرة جزيء الأكسجين الموجود في طبقة الستراتوسفير، حيث تنفصل كل ذرة أكسجين على حدة وتقوم هذه الذرات بامتصاص الأشعة القصيرة. أما المرحلة الثانية فتحدث عندما يرتبط جزيء الأكسجين بذرة أكسجين واحدة مكونًا جزيء الأوزون. أما الثالث فيعتمد بشكل أساسي على انقسام جزيء الأوزون إلى جزيء أكسجين وذرة أكسجين واحدة. يطرد هذا التفاعل الحرارة عن طريق امتصاص أكثر من 98% من الأشعة فوق البنفسجية.
3- طبقة الأوزون:

تقع طبقة الأوزون ضمن طبقة الستراتوسفير من الغلاف الجوي العلوي، على ارتفاع حوالي 15-35 كيلومتراً فوق سطح الأرض، حيث تتكون من جزيئات الأوزون O3 بتركيز عالٍ. كما تتكون هذه الطبقة من 90% من إجمالي الأوزون المتوفر في الغلاف الجوي، وتمتد طبقة الستراتوسفير على ارتفاع طبقة الأوزون من 10-50 كيلومتراً فوق سطح الأرض، وترتفع درجة حرارتها كلما ارتفعنا إلى أعلى.