up
Search      menu
اقلیم و هواشناسی :: مقاله اوزون PDF
QR code - اوزون

اوزون

لايه اوزون

● انرژي هاي خورشيدي :
خورشيد تنها ستاره منظومه شمسي مي باشد كه كرات وسيارات در اطراف آن مي چرخند و از انرژي آن استفاده مي كنند.زمين نيز يكي از كراتي است كه در أطراف خورشيد در حال حركت است .فاصله ميان زمين و خورشيد حدود ۱۴۹.۸۰۰.۰۰۰كيلومتر مي باشد ، كه در اين فاصله،زمين حدود ۹^۱۰×۹۵ ۱ وات انرژي ازخورشيد دريافت مي كند كه ما تنها كسري از آن (۰۰۰۰۰۰۲ ۰) را استفاده مي كنيم .
نور خورشيد ۲۷ ۸ دقيقه طول مي كشد كه به زمين برسد.از صد در صد نوري كه به زمين مي تابد تنها ۳۰% آن بر اثر ذرات و مولكول هاي موجود در لايه هاي بالايي منعكس مي شوند بقيّه آن ها از لايه ها زمين عبور مي كنند و به زمين مي رسند.در واقع مي توان به جرأت گفت كه حدود۹۹%انرژي كه به زمين مي رسد از خورشيد وبقيه آن از ماه و كرات ديگر مي باشد.
نور سفيد خورشيد از ميلياردها ميليارد رنگ تشكيل شده است كه هر كدام از اين رنگ ها داراي طول موج و انرژي مخصوص به خود مي باشند، وما هنگامي كه اين نور را تفكيك مي كنيم به هفت رنگ تجزيه مي شوند كه هر كدام از اين رنگ ها از ميلياردها رنگ تشكيل شده اند... پرتوهاي فوق بنفش داراي طول موج كوتاه و انرژي زياد مي باشند پرتوهاي فوق بنفش با انرژي زيادي كه دارند براي تمام موجودات زنده خطرناك مي باشند وموجب سرطان پوست يا آفتاب سوختگي مي شوند .خوشبختانه زمين در برابر اين پرتوي خطرناك، محافظي بنام لايه اوزون دارد كه از ورود پرتوهاي خطرناك به سطح زمين جلوگيري مي كند. قبل از آنكه به بحث درباره برخورد پرتوهاي فوق بنفش و مولكول ها اوزون بپردازيم ابتدا به اطلاعاتي درمورد اوزون مي پردازيم.
اوزون چيست؟
دانشمندان لايه ها زمين را به چهار قسمت تقسيم مي كنند :
۱) تروپوسفر (كه نسبت به سطح دريا ۱۲تا۱۵ كيلومترارتفاع دارد)
۲) استراتوسفر
۳) مزوسفر
۴) تروموسفر(خارجي ترين لايه زمين)
مولكول اوزون (o۳)از يك مولكول اكسيژن و يك اتم اكسيژن كه ناپايدار و واكنش پذير مي باشد، تشكيل شده است . پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول اوزون بسيار ضعيف مي باشد و ممكن است با كوچكترين برخورد از هم جدا ويا با دريافت كوچكترين انرژي به حالت اوليه خود برگردند . لايه اوزون در لايه استراتوسفر زمين قرار دارد .
در شب ها به دليل عدم دسترسي به انرژي تابشي خورشيد، ضخامت لايه اوزون كمتر از ضخامت آن در روز ها مي باشد. هنگامي كه پرتوهاي فوق بنفش به مولكول ها اوزون برخورد مي كنند، پرتو هاي فوق بنفش مقدار زيادي از انرژي خود را از دست مي دهند وبه پرتو هاي فرو سرخ تبديل مي شوند ، و همچنين بر اثر اين برخورد ، مولكول اوزون به مولكول اكسيژن واتم اكسيژن تبديل مي شود و با تابش مجدد نور خورشيد ، مولكول اوزون دوباره پديدار مي شود. مولكول هاي اوزون هرچند كه براي ما مفيد هستند اما وجود آن ها در لايه تروپوسفر (لايه اي كه ما در آن زندگي مي كنيم) بسيار خطرناك مي باشند.
نيتروژن هاي پراكسيد خارج شده از اگزوز موتورهاي ديزلي بر اثر تابش نور خورشيد (عمل فتو شيميايي) با مولكول هاي اكسيژن واكنش مي دهند و مولكول هاي اوزون را پديدار مي كنند . چون در مولكول هاي اوزون اتم هاي اكسيژن فعال (راديكالي) وجود دارد ، تنفس آن ،موجب اختلال در دستگاه تنفسي مي شود .
● حفره اوزون
تا سال ۱۹۸۰ميلادي از سوراخي لايه اوزون خبري نبود ؛ اما در سال ۱۹۸۵م ، دانشمندان از نازك شدن لايه اوزون در قطب جنوب خبر دادند. در آن زمان با تحقيقات انجام شده علت نابودي مولكول هاي اوزون را ،گاز هاي cfc (كلر و فلوئور و كربن) مي دانستند. گاز هاي cfc بعنوان گاز هاي خنك كننده در يخچال ها ،كولرها و همچنين در مواد پلاستيكي مورد استفاده قرار مي گيرند .
در cfc ها اتم هاي كلر ناپايدار و واكنش پذير مي باشند و هنگامي كه گاز هاي cfc به لايه هاي بالا مي روند ، در لايه هاي بالا بر اثر برخورد با نور خورشيد ،گاز هاي كلر آزاد مي شوند. اتم هاي كلر در لايه استراتوسفر با مولكول هاي اوزون واكنش مي دهند. هر اتم كلر به تنهايي مي تواند ۱۰۰.۰۰۰ مولكول اوزون را از بين ببرد .
به همين دليل در گستره جهاني ،در سازمان ملل متحد ،در معاهده اي بنام معاهده مونترال كشورها متعهد شدند كه از توليد و فروش گاز هاي cfc خودداري كنند ،و همچنين به كشور هاي فقير اين امكان را بدهند كه بجاي استفاده از گاز هاي cfc ، از گاز هاي خنك كننده ديگري استفاده كنند. ما مي دانيم كه بيشترين كشور هاي صنعتي در نيم كره شمالي قرار دارند ، پس چرا در قطب جنوب لايه اوزون سوراخ شده است ؟! براي پاسخ به اين سوال ، پژوهش هاي زيادي انجام شده است كه بعضي از اين پژوهش ها تاكنون در دست تحقيق است .
اخيراً دانشمندان علت ايجاد حفره در لايه اوزون را گرداب هاي سنگين ، كه در قطب جنوب جريان دارند ، مي دانند در زمستان در طول شبهاي قطبي، نور خورشيد درتمام سطح قطب جنوب در دسترس نيست ، به همين دليل در اين قطب در لايه استراتوسفر طوفان هاي سنگيني گسترش مي يابند كه به آن ها گرداب قطبي (polar vortex) مي گويند . گرداب قطبي مي تواند ذرات سازنده هوا را تجزيه كند .اين گرداب ها باعث ايجاد ابرهاي سردي مي شوند كه بر فراز قطب جنوب جريان مي يابند.
كه به اين ابرها ابر استراتوسفر قطبي (polar stratosphere cloud) مي گويند.اختصار آن psc است. Pscها بسيار سرد هستند و دماي آن ها حدود ۸۰- سيلسيوس است.* Psc از نيتريك اسيد تري هيدرات (nitric acid trihydrate) تشكيل شده است و با ابرهايي كه ما آن ها را در آسمان مي بينيم كاملاً متفاوتند. پس اين ابرهاي اسيدي مي توانند لايه اوزون را تخريب كنند. بنايراين با استناد به تحقيقات انجام يافته ،موارد زير را مي توان از عوامل موثر در تخريب لايه اوزون دانست:
۱)محور زمين به گونه اي مي باشد كه نور خورشيد به قطب شمال بيشتر از قطب جنوب مي تابد به همين دليل ضخامت لايه اوزون در قطب شمال بيشتراز ضخامت آن در قطب جنوب مي باشد (زيرا ما گفتيم كه پيوند ميان مولكول اكسيژن و اتم اكسيژن در مولكول اوزون بسيار ضعيف مي باشد و ممكن است با كوچكترين برخورد از هم جدا ويا با دريافت كوچكترين انرژي(مانند انرژي تابشي خورشيد ) به حالت اوليه خود برگردند)
۲)از مورد دوم نتيجه مي گيريم كه هواي قطب جنوب سردتر از هواي قطب شمال مي باشد ، بنابراين هواي گرم هنگامي كه بر اثر جريان هايي به قطب جنوب مي روند ، چون سبك مي باشند ،به سمت بالا مي روند و موجب نابودي لايه هاي اوزون برفراز قطب جنوب ميشوند.
۳)در زمستان نور خورشيد كاملاً در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نمي باشد، واين امر باعث كاهش دما و تشكيل ابرهاي psc مي شود
۴) ابرهاي psc اسيدي هستند و به همين دليل آن ها به لايه اوزون آسيب مي رسانند

انرژي هاي خورشيدى : خورشيد تنها ستاره منظومه شمسى مى باشد كه كرات و سيارات در اطراف آن مى چرخند و از انرژى آن استفاده مى كنند. زمين نيز يكى از كراتى ا ...

خورشيد تنها ستاره منظومه شمسى مى باشد كه كرات وسيارات در اطراف آن مى چرخند و از انرژى آن استفاده مى كنند.زمين نيز يكى از كراتى است كه در أطراف خورشيد ...

در حال حاضر پذيرفته شده است که ترکيبات کلرين و برمين در اتمسفر باعث کاهش اوزون بر روي قطب شمال وجنوب ميشوند. با اين حال اهميت نسبي کلرين و برمين بر اي ...

لايه اوزون 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 وجس ...

چند بار تا به حال دوده خفه کننده ماشين ها را در خيابان ديده ايد؟ چرا در روز روشن آسمان آبي را نمي بينيد؟ فوران دوده از کارخانجات صنعتي چه فوايدي دارد؟ ...

● فرايند هاي شيميايي منجر شونده به کاهش اوزون قطبي در حال حاضر پذيرفته شده است که ترکيبات کلرين و برمين در اتمسفر باعث کاهش اوزون بر روي قطب شمال وجنو ...

آلودگي محيطزيست از منابع گوناگون صورت ميگيرد. با پيشرفت تمدن بشري و توسعه فنآوري و ازدياد روز افزون جمعيت، در حال حاضر دنيا با مشکلي به نام آلودگي در ...

مناطق جوي به چند طريق نامگذاري مي شوند: ▪ يونوسفر منطقه اي که شامل يونها ميشود: تقريبا مزوسفر و ترموسفر تا حدود ۵۵۰ کيلومتر. ▪ اگزوسفر- بالاي يونوسفر، ...

دانلود نسخه PDF - اوزون