لایه اوزون

لایه اوزون چیست و چگونه کار می کند؟

لایه اوزون  می تواند مانع عبور اشعه هایی که نفوذپذیری بالایی دارند شود و اشعه هایی با نفوذپذیری کمتر را از خود عبور دهد. نور خورشید شامل طیفهای مختلفی از اشعه هایی با طول موجهای متفاوت است که نور مرئی بخشی از آن را شامل می شود. اشعه ماورائ بنفش و حتی اشعه هایی با طول موج کمتر از ماورای بنفش (UV) که برای حیات بسیار مضرند، در تشعشع خورشید وجود دارد.

این اشعه ها قابلیت نفوذ بسیار بالایی دارند. بعضی از این اشعه ها حتی می توانند از لایه های سطحی پوست عبور کنند و به بافتهای درونی برسند و به آنها آسیب برسانند. اشعه ماورای بنفش براحتی به پوست آسیب می رساند و یکی از علل اصلی سرطان پوست به شمار می رود. این اشعه باعث مرگ میکروارگانیسم ها می شود. 
این اشعه ها قابلیت نفوذ بسیار بالاتری نسبت به نور مرئی دارند ؛ چراکه طبق قوانین فیزیک ، هرچه یک اشعه طول موج کمتری داشته باشد، قابلیت نفوذ بیشتری دارد و اشعه های UV و اشعه های مخرب دیگر به مراتب طول موج کمتری از نور مرئی دارند. وجود پدیده ای مثل لایه ازن که باعث می شود نور مرئی به زمین برسد و پدیده های مرتبط با آن مثل فتوسنتز و... در زمین ممکن شود و از ورود اشعه های مخرب جلوگیری کند، حیات را به صورت کنونی امکان پذیر کرده است.

سن لایه ازن تقریبا به اندازه سن حیات در کره زمین است ، یعنی پس از وجود اولین موجودات تولیدکننده اکسیژن چندی طول نکشید که اکسیژن در اتمسفر زمین تحت تاثیر اشعه ماورای بنفش خورشید که در آن زمان بسیار بالا بود، تبدیل به اوزون (O3) شود و در پی تولید آن ، اشعه ماورای بنفش کمتری به سطح زمین رسید و امکان حیات بیشتری روی خشکی ها به وجود آمد. اشعه ماورای بنفش در این لایه باعث شکست پیوند مولکول های اکسیژن می شود و اتم آزاد اکسیژن تولید می کند که این اتم آزاد با ترکیب با مولکول های اکسیژن تولید O3 می کند.

در واقع انرژی اشعه های با طول موج پایین و با نفوذ در فرآیند شکست پیوندهای اکسیژن مستهلک می شود و از عبور آن جلوگیری می شود. در مکانهایی که غلظت این لایه کم می شود و اشعه ماورای بنفش براحتی از آن عبور می کند، در اصطلاح می گویند لایه اوزون سوراخ شده است.

ترکیبات فلوئور با چسبیدن به اتمهای آزاد اکسیژن و ایجاد ترکیب پایدار، از تشکیل O3 و واکنش آن با اشعه ماورای بنفش جلوگیری می کند. سرطان پوست ، آب مروارید و کاهش محصولات زراعی از جمله اثرات منفی تخریب لایه ازن به شمار          می روند. علاوه بر این ، زیست باکتری های مفیدی که به انسان کمک می کنند نیز به مخاطره می افتد؛ چرا که میکروارگانیسم ها بشدت به این اشعه حساس هستند. 

این لایه در فاصله 15 تا 30 کیلومتری زمین و در لایه استراتوسفر قرار دارد. اگرچه ترمیم زخمهای لایه اوزون حداقل 50سال طول می کشد، با این حال دانشمندان و متخصصان صنایع یخچال و... فعالیت گسترده ای را برای جلوگیری از ورود CFC ها که متهم ردیف اول تخریب لایه ازن به شمار می روند، آغاز کرده اند و امیدوارند چرخه ازن به صورت طبیعی خود برگردد. کلروفلوئور و کربنها ترکیباتی غیرسمی و بسیار پایدار هستند که با شروع صنعت یخچال سازی به عنوان ماده اصلی خنک کننده در یخچال ها، کولر ماشین و... به کار گرفته شدند. این ترکیبات هرگز محلول نیستند و بسختی تجزیه می شوند، در نتیجه مقدار کمی از آنها کافی است تا سالهای سال عملکرد لایه اوزون مختل شود.