لایه های اکسیژنی زمین
لایه های اکسیژنی زمین
لایۀ اُزون یا اُزونسپهرلایهای به ضخامت ۳۰۰ دابسون (۳ میلیمتر) در لایۀ استراتوسفر جو زمین است با غلظت بالایی از مولکول ازون (O۳)، که در سال ۱۹۱۳ توسط دو فیزیکدان فرانسوی به نامهای شارل فابری و هانری بویسون کشف شد. این لایه با جذب ۹۹٫۹–۹۵ درصد پرتو فرابنفش خورشید، موجب ادامۀ زندگی بر روی کرۀ زمین میشود. لایه اُزون پرتوهای پرانرژی فرابنفش را جذب کرده و آنها را به شکل پرتوهای فروسرخ در میآورند و به سطح زمین میفرستند.
در اوایل سال ۱۹۳۰، ترکیباتی به نام کلروفلوئوروکربنها (سیافسیها) در ایالات متحده آمریکا اختراعشد و در صنعت و خانه مورد استفاده قرار گرفت. این ترکیبات به استراتوسفر راه یافتند و عناصر کلر و برم موجود در آنها طی واکنشهای شیمیایی موجب تخریب تدریجی لایۀ اُزون شدند. به ویژه، لایۀ اُزون بر فراز قطب جنوب به شدت کاهش یافتهاست.
چرخۀ ازون-اکسیژن بیان میکند که پرتوهای فرابنفش به مولکول اکسیژن برخورد کرده و پیوند میان مولکولهای اکسیژن را میشکند. اتمهای حاصل با مولکول اکسیژن دیگری واکنش داده و مولکول ازون را تشکیل میدهند. سطح ازون با تغییر فصلها، وزش باد و تغییرات خورشید نیز تغییر مییابد. ۱۰ درصد مولکولهای ازون هواکره در لایۀ تروپوسفر قراردارند و بر خلاف ازون موجود در استراتوسفر، آلاینده به شمار میآیند و آسیبهایی به بافتهای زیستی انسان و دیگر جانوران میرسانند.
منبع ازون
ازون با فرمول شیمیایی O۳، یک مولکول نسبتاً ناپایدار است که از سه اتم اکسیژن با نماد شیمیایی O تشکیل شدهاست. لایۀ اُزون از تجمع این مولکولها پدید آمدهاست. اگرچه این لایه بخش کوچکی از هواکرۀ زمین را در بر میگیرد، اما بسیار مهم است و سبب ادامۀ زندگی بر روی زمین میشود. این مولکول از واکنش میان مولکول اکسیژن با فرمول شیمیایی O۲ و نور خورشید به وجود میآید. این مؤثرترین فرآیندی است که در لایۀ استراتوسفر در ارتفاع ۵۰–۱۵ کیلومتری بالاتر از سطح زمین رخ میدهد.
لایۀاُزون یا اوزونوسفر، منطقهای از لایۀ استراتوسفر در هواکره است که غلظت نسبتاً بالایی از آن، در ارتفاع ۴۸–۱۹ کیلومتری (۳۰–۱۲ مایلی) بالاتر از سطح زمین واقع شدهاست. حدود ۹۰% ازون میان ۱۷–۱۰ کیلومتر (۱۰–۶ مایل) بالاتر از سطح زمین قرارگرفته و تا ۵۰ کیلومتر (۳۰ مایل) گسترش مییابد. مولکولهای ازونی که در این بخش از هواکره قراردارند، لایۀ اُزون را تشکیل میدهند. بقیۀ مولکولهای ازون نیز در لایۀ تروپوسفر از هواکره قراردارند.
واحد اندازهگیری غلظت ازون، دابسون است. یک واحد دابسون برابر با تعداد مولکولهای موردنیاز برای ایجاد یک لایهٔ اُزون خالص به ضخامت ۰٫۰۱ میلیمتر در دمای صفر درجۀ سلسیوس و با فشار یک اتمسفر است. ضخامت متوسط لایهٔ اُزون حدود ۳۰۰ دابسون است و ۳ میلیمتر (۸٫۱ اینچ) ضخامت دارد.
جَو یا اتمسفر یا هواکره (به انگلیسی: Atmosphere) به معنای لایههایی از گازها است که دور یک جرم فضایی مانند یک سیاره را احاطه میکنند. جو به واسطهٔ نیروی جاذبه به دور جرم فضایی نگهداشته میشود.
۹۹ درصد از هواکره در فاصله ۳۰ کیلومتری از سطح زمین قرار دارد. اگرچه سیارههای دیگر منظومۀ شمسی نیز هواکره دارند، اما هواکرۀ زمین تنها هواکرهای است که از ادامهٔ زندگی ما و دیگر موجودات زنده پشتیبانی میکند.
هواکره از 5 پنج لایهِ به نامهای تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر، ترموسفر و اگزوسفر تشکیل شدهاست.
استراتوسفر (به انگلیسی: Stratosphere): دومین لایهٔ بزرگ اتمسفر که بالای تروپوسفر و پایین مزوسفر قرار دارد، استراتوسفر نامیده میشود. افزایش تدریجی دما از ویژگی آن است، یکی دیگر از ویژگیهای استراتوسفر میزان نسبتاً زیاد گاز اوزون (O۳) به ویژه در اطراف لایهٔ استراتوپوز است که ضخامتی حدود ۱۶ تا ۳۰ کیلومتر دارد و لایهٔ ازن (به انگلیسی: Ozone Layer) نیز در این لایه را تشکیل میشود، دما در بعضی نواحیِ این لایه به °۶۰- سانتیگراد (°۷۶- فارنهایت یا ۲۱۳ کلوین) میرسد. این لایه از نظر جلوگیری از اثرات مرگبارِ تابشهای شدید ماوراء بنفش با وجود اوزون موجود در آن بسیار موثر است. از طرف دیگر گاز ازن (O۳) توأم با کربن دی اکسید (CO۲) اثر بسزای در پراکندگی عمودی دما دارد. استراتوپوز (به انگلیسی: Stratopause) مرز میان این لایه و لایهِ فوقانیِ آن یعنی مزوسفر، از ارتفاع حدود ۵۱ کیلومتری شروع شده و ناحیه انتقالی بین استراتوسفر و مزوسفر را تشکیل میدهد
ترموسفر
ترموسفر (به انگلیسی: Thermosphere): فاقد مرز فوقانی معین است. اصطلاح ترموسفر به سبب دمای بسیار زیاد ترمودینامیک (به انگلیسی: Thermodynamics) به این لایه داده شدهاست که این میزان ممکن است به °۱۲۲۷ سانتیگراد (°۱۲۳۹ فارنهایت یا ۱۵۰۰ کلوین) برسد، جلوه سرخی شفق یکی از پدیدههای ترموسفر پایینی است قسمت پایینی ترموسفر به طور عمده ترکیبی از ازت (N۲) و اکسیژن (O۲) به صورت مولکولی یا اتمی است در حالی که در کیلومترهای بالا اکسیژن (O۲) به ازت (N۲) غلبه میکند. دمای زیاد در این لایه به دلیل جذب تشعشع ماوراء بنفش بوسیله اکسیژن اتمی است، تربوپوز (به انگلیسی: Turbopause) ناحیه انتقالی بین ترموسفر و اگزوسفر را تشکیل میدهد
- ۹۲/۱۲/۱۵