طبقة الأوزون

طبقة الأوزون هي جزءٌ من غلاف الجوّ المحيط بالكرة الأرضيّة، وسمّيتِ الطبقة بهذا الاسم؛ لاحتوائها على غاز الأوزون بشكلٍ كبيرٍ، وتتركّزُ طبقة الأوزون أسفلَ طبقة الستراتوسفير، وهي أحد طبقات الغلاف الجويّ للأرض ولونُه أزرق، وفي طبقة الأوزون تُحوّلُ كميّةٌ من غاز الأوكسجين إلى غاز الأوزون بسبب قوة الأشعّة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس، حيثُ تؤثّر هذه الأشعة في الجزء الذي يتحوّل الأكسجين فيه إلى أوزون؛ بسبب عدم وجود طبقات كافية من الهواء فوقه، وتأتي أهميّة طبقة الاوزون من كونها تمنع وصول الأشعة فوق البنفسجيّة القصيرة إلى الأرض بتركيز كبير؛ حيث تعتبر هذه الموجات ضارّةٌ للإنسان.

توقّع العلماء أنّ أعلى مستوى للأوزون يكون عند خطّ الاستواء وأقلّ مستوى له عند القطبيْن الشماليّ والجنوبي، وذلك بسبب وجود الأوزون في طبقة الستراتوسفير والذي ينتج بسبب الأشعّة فوق البنفسجيّة التي تصدرُ من الشمس، وبذلك تكون مستويات الأوزون في الصيف أعلى منها في الشتاء، ولكن ما اكتُشف خلافَ توقّعات العلماء؛ حيث يكونُ أعلى مستوى للأوزون في القطبين، وتكون في الشتاء أعلى منها في الصيف، وفُسّر هذا بما يعرف بدورةِ الرياح في طبقة الستراتوسفير، والتي عرفت باسم دورة بروير-دوبسون.

= دورة بروير-دوبسون في طبقة الاوزون

في عام 1913م قام شارل فابري وهنري بويسون باكتشاف طبقة الأوزون، وفيما بعد عرفت كلّ تفاصيل الأوزون من خلال العالم غوردون دوبسون، الذي اخترع جهازاً يقيسُ به الأوزون المتواجد في طبقة الستراتوسفير، وفي الفترة بين عامي 1928-1958م أوْجدَ دوبسون شبكةً عالميّةً تراقب الأوزون، وهي تعمل حتّى هذا اليوم، وتسمّى وحدتها بوحدة قياس دوبسون، وهي وحدةٌ تقيسُ مجموع الأوزون في العمود.

تعتبرُ طبقة الأوزون مرتفعةً عند خطّ الاستواء ومنخفضةً عند المناطق البعيدة عنه، وهذا الاختلاف في ارتفاع طبقة الأوزون جاء من بطء دورة الهواء التي تعملُ على رفع الأوزون من طبقة الترابوسفير إلى طبقة الستراتوسفير، وبالاقتراب من منطقة القطبيْن تزداد سماكة الأوزون، وهي في القطب الشماليّ أكثر منها في الجنوبيّ، وبشكلٍ عامٍ فإنّ الأوزةن يكونُ أعلاه في القطب الشماليّ في فصلِ الربيع وأقله في القطب الجنوبيّ، وذلك بسبب ما يُعرف بثقب الأوزون.

مكونات طبقة الأوزون

تتكوّن طبقة الاوزون من عنصر الأوزون المكوّن من الأكسجين الجويّ؛ والذي يختلفُ عن الأكسجين الجزيئيّ بأن الأكسجين الجوي متحدٌ ثلاثيّاً بينما الأكسجين الجزيئيّ يتكوّنُ من ذرتيْ أكسجينٍ كما هو موجود في حالته الطبيعيّة، وعند وصول الأكسجين الجزيئي إلى أسفل طبقات الجو يختزلُ إلى أوزون فوق المناطق المداريّة خصوصاً، وهذا بسبب الطاقة العالية للأشعّة فوق البنفسجية، حيث تكون هذه الاشعة بموجاتٍ يتراوحُ طولها ما بين 240-300 نانومتراً، وبعد تحوّل الأكسجين إلى أوزوم ينتشرُ الأوزون في الغلاف الجويّ بارتفاع ما بين 20-50 كيلومتراً فوق سطح الأرض.

يصلُ تركيز الأوزون في الجو إلى حوالي 1 مايكرورام لكلّ غرامٍ من الهواء، ولكن تنفّسَ الهواء المحتوي على الأوزون له تأثيرٌ كبيرٌ على جهاز التنفس وجهاز الأعصاب، ويسبّبُ صداعاً وإرهاقاً، وضيقاً في التنفس، وهذا ما يفسّرُ إجبارَ طلاب مدارس لوس أنجلوس على البقاء داخلَ أبنية المدارس عند ارتفاع تركيز الأوزون ل 35 جزءاً من المليون، حيث يصاب به الأطفال والشباب أكثرَ من غيرهم.