۱۴۰۳/۲/۸ ۲۲:۵
| تاريخ: ۱۴۰۳ دوشنبه ۶ فروردين ساعت ۲۳:۰ | بازدید: 450 نظرات: 0 کد مطلب: 22829 |
تکامل لایه اوزون و اهمیت آن برای کره زمین
چالاک عظیمی
سیاره ما بیش از 2.4 میلیارد سال از عمر خود را با غلظت اکسیژنی کمتر از 1 پی پی ام سپری کرد. این در حالی بود که این عنصر در سراسر جهان دارای فراوانی بسیار زیادی بود. با رشد و گسترش گیاهان و انجام عمل فتوسنتز، کربن دی اکسید فراوانی که در جو زمین قرار داشت، مصرف شد و اکسیژن به عنوان یک محصول جانبی طی این واکنش تولید و کم کم غلظت آن به چند درصد رسید. بیشتر اکسیژن موجود در اتمسفر به صورت یک مولکول دو اتمی است. تشعشعات فرابنفش خورشید این مولکول‌ها را از هم جدا و اتم‌های اکسیژن آزاد را قادر می‌سازد تا با یک مولکول موجود ترکیب شده و یک «سه‌گانه» به نام اوزون ایجاد کنند. پس از تشکیل، لایه اوزون در فاصله بین 15 تا 20 کیلومتری بالاتر از سطح زمین، در لایه استراتوسفر، مستقر شد. مهم ترین وظیفه این لایه محافظت مداوم از زندگی در کره زمین است. اوزون بیشتر طول موج های اشعه ماوراء بنفش خورشید را جذب کرده و از رسیدن مخرب ترین اثرات آن به ما، جلوگیری می کند.
اخیراً محققان در دانشگاه ویکتوریای کانادا کشف کرده اند که اوزون حتی در تنظیم آب و هوای کره زمین نیز نقش دارد. آنها مقدار اوزون موجود در مدل های آب و هوایی شبیه سازی شده را تغییر دادند و اثرات آن را در مقاله ای در سرور پیش چاپ arXiv منتشر کردند. به نظر می رسد بزرگترین تأثیر لایه اوزون بر آب و هوای کره زمین این است که ما را گرمتر از آنچه که تصور میکنیم، نگه می دارد. هنگامی که محققان به طور کامل اوزون را در مدل های آب و هوایی شبیه سازی شده از بین بردند، میانگین دمای جهانی 3.5 کلوین کاهش یافت. این مقدار دما ممکن است زیاد به نظر نرسد، اما در نظر بگیرید که دولت‌ها در سراسر جهان در حال حاضر برای جلوگیری از اثرات فاجعه‌بار افزایش 1 کلوین ناشی از گرمایش زمین رقابت می‌کنند. دنیایی به این سردتر فاجعه بار خواهد بود.
محققان هم چنین دریافتند که لایه اوزون به عنوان یک تثبیت کننده برای جو فوقانی عمل میکند. بدون اوزون، تروپوسفر ناپایدارتر شده و تشکیل ابر در آن لایه غیرممکن می شود. ابرها تنها در ارتفاعات پایین تر و بالاتر می توانند تشکیل شوند و تعادل انرژی خورشیدی منعکس شده در فضا را تغییر می دهند. در پژوهشی دیگر، محققان دریافتند که در گردش هدلی، چرخه هوا در استوا از طریق مناطق استوایی، بدون لایه اوزون قوی تر می شود. همین امر در مورد جریان¬های طوفانی آشنا که در عرض های جغرافیایی میانی از تروپوسفر عبور می کنند، اتفاق می افتد.
به عنوان مثال، اروپا با توجه به عرض جغرافیایی زیاد، به دلیل هوای گرمی که به طور مداوم از خط استوا وارد می شود، بسیار گرمتر از آن چیزی می شود که باید باشد. ساحل غربی ایالات متحده بارندگی های فصلی منظم را تجربه می کند و به دلیل چرخه هایی که هوای خنک و مرطوب را از شمال وارد می کنند، آن مناطق را به یکی از پربارش ترین مناطق کشاورزی در کل جهان تبدیل می کند. برهم زدن این ریتم های جهانی، حتی به مقدار کم، جوامع محلی را ویران کرده و منابع غذایی ما را به خطر می اندازد.
خوشبختانه، در گذشته تلاش‌های ما برای کاهش آلاینده‌های تخریب‌کننده اوزون موفقیت‌آمیز بوده و ما می‌توانیم هم چنان از اثرات محافظت‌کنندگی، تثبیت‌کنندگی و گرم‌کنندگی اوزون برای سال‌های آینده لذت ببریم.
