پایگاه خبری و تحلیلی سپیدار آنلاین

بسمه تعالي
16 سپتامبر روز جهاني حفاظت از لايه اوزون گرامي باد
قرن هاست که طبیعت هنگام صاعقه یا به وسیله پرتو فرابنفش خورشید، ازون را به وجود می آورد. ازون گازی است تقریبا بی رنگ با بویی خاص، شبیه بوی هوای تازه که پس از رعد و برق استشمام می شود. در دمای معمولی به صورت گاز بوده و در شرایط استاندارد چگالی آن 5/1 برابر اکسیژن است. این گاز قسمت بسیار کوچکی از اتمسفر ماست ولی با این حال برای زندگی تمام موجودات حیاتی و اساسی است. هر مولکول ازون شامل 3 اتم اکسیژن با ترکیب شیمیایی O3 است. حدود %10 ازون در تروپوسفر قرار دارد یعنی از سطح زمین تا جایی در حدود 10 تا 16 کیلومتری. اما %90 باقیمانده ازون در استراتوسفر قرار گرفته. این مقدار بالای ازون در این ناحیه به اصطلاح "لایه ازون" نامیده می شود. لازم به ذكر است به گاز ازون موجود در تروپوسفر (لایه نزدیک به سطح زمین) لقب ازون بد و مضر داده شده است. چراکه ازون موجود در سطح زمين بسيار خطرناك و سمي است و در رديف گازهاي آلاينده جوي قرار دارد. شاخص UV در هرروز، مقدار تابش فرابنفش مورد انتظاری است که پیش بینی می شود در زمان حداکثر تابش خورشید (ظهر خورشیدی) به سطح زمین برسد و این مقدار پیش بینی شده می تواند بر روی فعالیت های حیاتی موجودات زنده تاثیرگذار باشد. میزان اشعه ماورابنفش رسیده به سطح زمین به عوامل متعددی مانند میزان ابرناکی، ضخامت لایه ازن و ارتفاع استراتوسفر بستگی دارد. مقادیر بالای شاخص UV در مدت زمان بسیار کمی به پوست و چشم آسیبهای جبران ناپذیری وارد می کند. سرطان پوست، آب مروارید و بسیاری دیگر از بیماریها از عوارض قرارگیری طولانی مدت در مقابل اشعه ماورابنفش است. ازون موجود در استراتوسفر (لایه ازون) که به آن ازون خوب و مفيد نيز گفته مي شود، نقش به سزايي در فيلتر كردن تابش هاي خورشيدی دارد؛ چرا كه در حدود 95% تابش هاي خورشيد در محدوده طول موج هاي كوتاه واقع شده که باندهايي از آن، فوق العاده خطرناك و مضر هستند. ازون موجود در استراتوسفر با جذب تابش های طول موج 100 تا 400 نانومتری خورشيد، از رسيدن اين تابش هاي مضر به سطح كره زمين جلوگيري مي كند. ازون در کره زمین به صورت یکنواخت پخش نشده و میزان ازون کلی بالای سطح زمین، با تغییر مکان، فصل و حتی فواصل زمانی بزرگتر تغییر می کند. مقدار کلی ازون در اطراف خط استوا کمترین و در نزدیک قطب بیشتر خواهد بود. همانطور که میدانیم، استراتوسفر در ارتفاع 10 تا 50 کیلومتری بالای سطح زمین قرار دارد. مشاهدات طولانی ازون به وسیله بالنها، امکان مقایسه ازون در دو قطب را فراهم کرد. در قطب جنوب تخریب این لایه به وسیله گازهای هالوژنی از سال 1980 آغاز شد و بعد از آن این لایه به شدت نازک شده تا جایی که در 2 OCT 2002 در حدود 14 تا 20 کیلومتر از ضخامت این لایه برفراز قطب جنوب تخریب شده بود. به عبارت دیگر مقدار متوسط ازون در ماه اکتبر به میزان %90 نسبت به سال¬های قبل از 1980 کاهش یافته بود. اولین گام انسان در از بین بردن ازون استراتوسفری (ازون خوب)، رهاکردن گازهای مخرب ازون شامل کلرین و برومین ها در فضاست. فعالیت های صنعتی و مصرف فرآورده های محتوی گاز هالوژن موجب تخریب این لایه می شود. برای مثال گازهای کلرین دار موجود در خنک کننده ها ویا برومین موجود در خاموش کننده های آتش، زمانی که به لایه های بالای استراتوسفر می رسند، فعال شده و موجب خوردگی در ازون می شوند. تخریب ازون در قطب بسیار شدیدتر از دیگر نقاط کره زمین است؛ چرا که گازهای هالوژن به راحتی تا تابستان سال آینده حرکات صعودی خود را در استراتوسفر ادامه میدهند و به ارتفاعات بالای ازون دست پیدا میکنند. در زمستان میزان کلرید مونوکسید به بیشترین مقدار خود در قطب جنوب میرسد (1500 قطعه در هر تریلیون) و این مقدار بسیار بیشتر از مقادیر مشاهده شده در هر جای دیگر است. این مقادیر بسیار زیاد ClO در استراتوسفر برای 2 تا 3 ماه باقی مانده و به شدت ازون را تخریب میکند. تخریب لایه ازون در قطب جنوب اولین بار در سال 1980 مشاهده شد. تخریب در این ناحیه فصلی است. از اوایل زمستان شروع شده و تا اوایل بهار ادامه می یابد. در واقع در اکثر سالها در ماه اکتبر تقریبا %67 ازون تخریب میشود. این حالت سبب به وجود آمدن حفره ازون شده که به راحتی از فضا قابل رویت است. در اکثر سالها مساحت این بخش از مساحت قطب جنوب نیز بیشتر می شود.
اما چرا "حفره ازون" در بالای قطب جنوب ظاهر شده درحالی که گازهای مخرب ازون در سرتاسر استراتوسفر وجود دارند؟
این امر به دلیل شرایط ویژه آب و هوایی قطب بوده که در هیچ جای دیگر جهان وجود ندارد، به این دلیل پدیده تخریب ازون به شدت در آن نواحی صورت گرفته و حفره ازون به وجود آمده است. دمای بسیار پایین استراتوسفر در قطب جنوب، ابرهای یخی را تولید می کند که ابرهای استراتوسفری قطبی نامیده می شوند (PSCs) . فعالیت های خاص درون این ابرها سبب ایجاد حفره ازون شده است.
در فصل زمستان دمای استراتوسفر در هر دو قطب به پایین ترین مقدار خود می رسد. میانگین کمترین دمای قطب جنوب در July و August در حدود °90- سانتیگراد است. و در قطب شمال کمترین دما طی ماه های January و February حدود °80- سانتیگراد رخ می دهد. ابرهای استراتوسفری قطبی زمانی شکل می گیرند که دما به زیر °78- سانتیگراد برسد. این دما درحدود 1 تا 2 ماه در قطب شمال و 5 تا 6 ماه در قطب جنوب برقرار خواهد بود. فعالیتهای این ابرها سبب تولید مقادیر بالای ClO و در نتیجه تخریب گسترده ازون خواهد شد.
در نتيجه، ‌از آنجا كه در بیشتر سال ها، مینیمم دمای مشاهده شده در قطب شمال بیشتر از قطب جنوب بوده و شرایط شکل گیری ابرهای استراتوسفری قطبی وجود نخواهد داشت. بنابراین تخریب ازون در این ناحیه بسیار کمتر از قطب جنوب است. ابرهای قطبی ماه ها بر فراز قطب جنوب وجود داشته و امروزه تخریب ازون در تمام زمستان ها صورت می پذیرد.
بنابراين مهمترین دلایل تخریب ازون عبارتند از:
1. CFC ها كه در صنایع سرمازا (یخچال ها، فریزرهای خانگی و صنعتی، آب سردكن ها و كولرهای گازی) و در صنایع اسفنج سازی و اسپری ها استفاده می شود.
2. هالونها كه در موارد اطفای حریق در كپسولهای آتش نشانی استفاده می شود.
3. حلال ها كه عمدتا تحت عنوان پاك كننده ها و چربی زدا در صنایع مختلف فلزی- الكتریکی (برای پاك كردن بردهای الكترونیكی) و صنایع خشكشویی كاربرد دارند؛ مثل كلروفرم (تری كلرواتان) و یا در بخشهای كشاورزی به عنوان ماده آفت كش و ضدعفونی مثل كربن تتراكلراید و متیل بروماید استفاده می شود.
4. NOحاصل از اگزوز ماشین آلات موتوری.
5. گردبادهای سنگینی كه در قطب جریان دارند (Voorlexpolar) میتوانند ذرات هوا را تجزیه كرده و باعث ایجاد ابرهای سرد (PSCs) بر فراز قطب جنوب شوند. (توجه کنید این ابرهای اسیدی با باران های اسیدی تفاوت دارند).
تولید گازهای مخرب ازون بعد از سال 1987 قانون¬مند شد. در سال 1987 توافقنامه بین المللی در مونترال به منظور استحکام لایه ازون و ترمیم و سازگاری با آن به تصویب کشورهای جهان رسید. این پروتکل ابتدا مورد موافقت 190 کشور جهان قرار گرفت و این 190 کشور، قانونی را برای کنترل تولید و مصرف مواد مخرب ازون تصویب کردند. هدف پروتکل مونترال کاهش میزان کلرین و برومین در جهان است. بدون این پروتکل میزان کلرین و برومین های استراتوسفر تا اواسط قرن 21 به مقدار بسیار زیادی افزایش پیدا می کرد. از زمانی که پیمان مونترال امضاشد، روز بین المللی حفاظت ازون، 16 September برابر با 26 شهریور در کشورهای جهان جشن گرفته می شود. افزایش مقدار کلرین، معیاری برای تخمین میزان تخریب ازون است. این مقادیر برای سال¬های 1980 تا 2050 نشان مي دهد كه وضعیت در سال¬های 1980 در قطب ممکن است در سال 2065 دوباره تکرار شود و ازون دوباره ترمیم گردد. در واقع اگر گازهایی مانند CH3CL و CH3Br هم به پروتکل مونترال اضافه شوند، این وضعیت دور از ذهن نخواهد بود.
جهت دريافت اطلاعات بيشتر به سايت www.alborz-met.com مراجعه فرماييد.

تهيه كنندگان: غلامرضا صفائي رئيس مركز هواشناسي كشاورزي استان البرز
الهام داوري كارشناس هواشناسي كشاورزي