تعريف ثقب الأوزون

بواسطة: - آخر تحديث: ٠٨:٠٧ ، ٦ مارس ٢٠١٨
تعريف ثقب الأوزون

غاز الأوزون

غاز الأوزون (O3): هو عبارة عن غاز يتكون من ثلاث ذرات من الأكسجين، حيث يوجد أغلب غاز الأوزون في الغلاف الجوي العلوي وبالتحديد في طبقة الستراتوسفير، في حين يعمل هذا الغاز كدرع حامٍ من إشعاعات الشمس الضارة (الأشعة فوق البنفسجية)، بحيث يتم استيعاب وامتصاص نسبة كبيرة من التدفق الكبير للأشعة الضّارة القادمة من الشمس.[١][٢]


ويتشكّل غاز الأوزون بالدرجة الأولى بفعل أشعة الشمس الضارة (الأشعة فوق البنفسجية)، فعندما تصطدم الأشعة فوق البنفسجية ذات الطاقة العالية بجزيئات الأكسجين (O2)، فإن جزيء الأكسجين يتجزّأ إلى ذرات أحادية وهو ما يُسمى بالأكسجين الذري، وهو شكل غير مستقر من الأكسجين يميل إلى الارتباط السريع بغيره من الجزيئات، حيث ترتبط كل ذرة من ذرات الأكسجين الأحادية مع جزيء من الأكسجين مشكلةً بذلك جزيء أوزون مكوناً من ارتباط ثلاث ذرات من الأكسجين. كما تحدث العملية بالعكس حيث يمتص جزيء الأوزون الأشعة فوق البنفسجية وينفصل إلى ذرة أكسجين أحادية وجزيء أكسجين، وهذا ما يسمى بدورة (الأكسجين-الأوزون) التي لها تأثير كبير على تركيز غاز الأوزون في الغلاف الجوي. كما أن للتفاعلات الطبيعية دورٌ كبير في التأثير في تركيز غاز الأوزون، حيث إن ذرات الأوكسجين والأوزون المنتشرة والمستقرة بنسب ضيئلة تتفاعل مع المركبات الموجودة طبيعياً في طبقات الغلاف الجوي كالهيدروجين، والنيتروجين، والبروم، والكلور، وعلى سبيل المثال فإن ذرات الكلور الأحادية قادرة على تحويل الأوزون إلى جزيئات أوكسجين مما يحقق حالةً من التوازن بين الأوزون المُنتج وجزيئات الأكسجين.[٢]


ثُقب الأوزون

ثقب الأوزون: هو عبارة عن اضمحلال في طبقة الأوزون يحصل فوق القارة القطبية، حيثُ يبدأ الثقب بالنمو في نهاية موسم الشتاء مع ارتفاع درجات الحرارة، ويصل إلى أقصى اتساعٍ له في منتصف شهر سبتمبر حتى أول شهر أكتوبر. ويُنتج هذا الثقب استنزافاً كبيراً في طبقة الأوزون بسبب كميات الكلور الهائلة المنبعثة من المصانع والمتراكمة في طبقة الستراتوسفير. أما عُمق الثُقب فيُحدد بمقدار البرومين والكلور المتوفرين في طبقة الستراتوسفير. كما أن ثقب الأوزون يُعتبر استنزافاً حاداً لطبقة الأوزون فوق الجزء الجنوبي من القارة القطبية.[٣] ويُعرّف ثقب الأوزون جغرافياً بأنه المنطقة التي يصل سمك طبقة غاز الأوزون فيها إلى ما دون 220 وحدة دوبسون، ويَشغل ثقب الأوزون حيّزاً مساحته 27 مليون كيلو متر مربع.[٤]


ولقد اكتشف العلماء في سبعينات القرن العشرين أن للأنشطة البشرية دوراً سلبياً كبيراً يؤثر على اختلال توازن طبقة الأوزون، حيث إن هنالك العديد من المواد الكيميائية التي تحتوي على الكلور بكميّاتٍ كبيرةٍ كمركبات الكلوروفلوروكربون الكفيلة بتدمير طبقة الأوزون، وهذه المركبات تتكون من الكلور، والفلور، والكربون معاً، وهي قادرة على إحداث خلل في طبقة الأوزون. ومن الجدير بالذكر أن مركبات الكلوروالفلوروكربون هي مركبات مستقرة للغاية ومن الصعب تفاعلها مع المواد الكيميائية الأخرى في الطبقة السفلى من الغلاف الجوي ، في حين تعمل الأشعة فوق البنفسجية على تفكيك ذرات الكلوروالفلوروكربون وانتقالها إلى طبقة الستراتوسفير عن طريق تيارات الهواء وعمليات الخلط التي تُسبب بدورها تدمير الأوزون.[٥]


بعض المواد المستنفدة للأوزون

إن التّطور والتّقدم الصناعي أدّى إلى استخدام مواد مختلفة في قطاعات الصناعة والتي بدورها تؤدي إلى استنزافٍ في طبقة الأوزون ومن بعض هذه المواد ما يأتي:[٦]

  • الهالونات: يوجد للهالونات أنواعٌ عدّةٌ تُستخدم في مجال الصناعة، منها هالون 1211 الذي يُستخدم في الطفايات المخصصة للحرائق، وكذلك هالون 2402 الذي يُستخدم في قطاع الدفاع والبحرية.
  • مركبات الهيدروكلوروفلوروكربون: تستخدم هذه المركبات بشكل كبير في قطاع التبريد وإنتاج المواد الكيميائية.
  • بروميد الميثيل: يُستخدم بروميد الميثيل في مكافحة الآفات لحماية البضائع والسلع المخزّنة، كما يستخدم كمبيد للتبخير في عمليات زراعة النباتات.
  • الأيروسولات (المعقّمات ورابع كلوريد الكربون): يُستخدم في منتجات الأيروسول حيث يعمل كمعقّمات للأدوات الطبية.


تكنولوجيا الاستشعار عن بعد

لقد ساهمت تكنولوجيا الاستشعار عن بعد في فهم واستيعاب تركيب طبقات الغلاف الغازي عن طريق إظهار الطّبقات بصور مقطعٍ عرضي، مما يسمح برؤية الطبقات السّفلى من الستراتوسفير بوضوح، وهذا ما أثبته طاقم المكوك الفضائي الكولومبي قبل أن يتم فقدان الطاقم في حادثة مأساوية، حيث استطاع الطاقم عرض مقطع طبقة الستراتوسفير كنهج صحيح لدراسة الأوزون الأرضي.[٧]


ثقب الأوزون في الوقت الحالي

لقد بيّنت دراسة أجرتها الأمم المتحدة بأن طبقة الأوزون الواقية من الأشعة فوق البنفسجية بدأت بالالتئام والتعافي، حيثُ لوحظ أن الثقب يزداد سماكةً في الآونة الأخيرة بعد عدة سنوات من تآكله وركاكته، وقد جاء في الدراسة أن ثقب الأوزون بحاجة إلى 10 سنوات تقريباً حتى يتعافى تماماً. ومن الأمور المهمة التي ذكرها ميشال جارود (السكرتير العام للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية) والتي ساهمت بشكل كبير في تقليص مشكلة ثقب الأوزون هو تظافر دول العالم في الحفاظ على البيئة والحد من سلوكيات البشر الخاطئة اتجاه البيئة، حيث إن وعي البشرية حول ثقب الأوزون وسلبياته على المدى القريب والبعيد في ازدياد، وأصبحت تصرّفاتهم وسلوكيّاتهم البيئيّة أكثرَ صحةً وأمناً ووعياً. ومن بعض تصريحات العلماء حول تعافي طبقة الأوزون ما يأتي:[٨]

  • الدكتور كين جاكس من وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) قال بأن: "البشر بدأوا يتصرفون بطريقة صحيحة لإعادة الغلاف الجوي إلى ما كان عليه قبل بدء الثورة الصناعية".
  • الأستاذ الجامعي دايفيد فوجين من هيئة المسح البريطاني للقطب الجنوبي قال أيضاً: "إن نتائج اختبارات تجريها منظمته ستلقي مزيداً من الضوء على النتائج التي توصلت إليها المنظمة العالمية للأرصاد الجوية"، وأضاف فوجين: "أن علينا أن نكون حذرين، لأن البيانات التي بحوزتنا عن منطقة القطب الجنوبي تحتاج لعدة أسابيع ليتم تحليلها، إلا أننا نأمل بتأكيد ما اكتشفه برنامج الأمم المتحدة للبيئة".


المراجع

  1. "Ozone Facts", ozonewatch.gsfc.nasa.gov, Retrieved 2-2-2018. Edited.
  2. ^ أ ب "OZONE", earthobservatory.nasa.gov, Retrieved 2-2-2018. Edited.
  3. "2018 Antarctic OMPS and MERRA-2 Ozone", ozonewatch.gsfc.nasa.gov, Retrieved 2-2-2018. Edited.
  4. "the zone hole"، www.theozonehole.com، اطّلع عليه بتاريخ 7-2-2018. بتصرّف.
  5. "OZONE", earthobservatory.nasa.gov, Retrieved 2-2-2018. Edited.
  6. "بعض المواد المستنفدة للأوزون في قطاعات الصناعة المختلفة"، www.un.org، اطّلع عليه بتاريخ 7-2-2018. بتصرّف.
  7. "Images, data, and information for atmospheric ozone", ozonewatch.gsfc.nasa.gov, Retrieved 2-2-2018. Edited.
  8. ""علامات على التعافي" في طبقة الاوزون"، www.bbc.com، اطّلع عليه بتاريخ 2-2-2018. بتصرّف.