تناقص سمك طبقة الأوزون
ما هي طبقة الأوزون ؟ ما هو دورها؟ ما أهميتها؟ كيف يتأثر سمكها بالغازات الاصطناعية؟
الوثائق : 01، 02، 03، ص 124
تشكل طبقة الأوزون جزءا من طبقة الستراتوسفير للغلاف الجوي، وتقع على ارتفاع يتراوح ما بين 15-30 كيلومترا فوق سطح الأرض، تتكون طبقة الأوزون من غاز الأوزون O3 الذي اكتشف في عام 1785 من قبل Matinus، وكانت طبقة الأوزون قد اكتشفت من قبل الفيزيائي الببريطاني W.N.Hertly.
وتكمن الوظيفة الأساس لطبقة الأوزون في حماية الحياة (المملكة الحيوانية والنباتية) على كوكب الأرض من تأثيرات الأشعة فوق البنفسجية، حيث تعكس طبقة الأوزون بعض الأشعة فوق البنفسجية، وتصل إليها موجات الأشعة فوق البنفسجية بثلاثة أنواع (أطوال).
- الموجة الطويلة UV-A يتراوح طولها ما بين nm400-320.
- الموجة المتوسطة UV-B يتراوح طولها ما بين nm320-290.
- الموجة القصيرة UV-C يتراوح طولها ما بين nm290-200.
الموجة UV-A ، UV-B قليلة الضرر والموجة UV-C هي الخطرة على الحياة وعندما يقل سمك طبقة الأوزون أو يتآكل جزء منها مكونا ثقويا سوداء فيما تسمح بمرور الأشعة فوق البنفسجية إلى الأرض.
(المصدر : موقع من الانترنت)
ولو عزلنا كامل الأوزون الموجود في الغلاف الجوي وحصرناه وحده في طبقة واحدة تحيط بالأرض لكان سمك هذه الطبقة، في الشرطين النظاميين، (الضغط الجوي عند مستوى سطح البحر ودرجة حرارة صفر مئوية)2- 6مم، وأن لطبقة الأوزون هذه، رغم ضالتها لما أهمية بالغة من أجل الحياة على سطح الأرض، ذلك أنها تمتص الأشعة فوق البنفسجية التي تقع أطول موجاتها دون الـ 290 نانوميترا والتي وصلت إلى سطح الأرض لأدت إلى أضرار كبيرة للكائنات الحياة كافة.
(المصدر : موقع من الانترنت)
ت1: اعتمادا على 01 و 02 حدد طبقات الغلاف الجوي
ج ت1: الطبقات:
التربوسفير: تقع فوق سطح الأرض وقد يصل ارتفاعها إلى 15 كم فوق سطح الأرض (يتراوح ما بين 08 إلى 15كم، حسب المناطق وحسب الفصول) وتتركز فيها الحياة وتحدث فيها معظم التغيرات الجوية.
الستراتوسفير: تمتد من ارتفاع 10 إلى 50كم.
الميتروسفير: تمتد من 50 إلى 80 كم.
الترموسفير: تمتد من ارتفاع 80 إلى 360كم، تتميز هذه الطبقة بخفة غازاتها.
ويتركز فيها الهيليوم والهيدروجين.
ت2: حدد موقع طبقة الأوزون في الغلاف الجوي.
ج ت2: يوجد الأوزون بقلة (لا يتعدى 05 ميلي باسكال) في التروبوسفير، لكن يتركز الأوزون على مستوى الستراتوسفير على ارتفاع يتراوح ما بين 15 و 35كم.
ت3: باستغلال مقالات الوثيقة 03 أعط تعريفا لطبقة الأوزون محددا دورها وأهميتها.
ج ت3: طبقة الأوزون هي غلالة رفيعة من غاز الأوزون
الوثيقة 04، 05، 06 والمقال الصحفي
ت1: حلل منحنى تطور طبقة الأوزون
ج ت1: التحليل:
من 1955 إلى 1995 نلاحظ تناقص مستمر لكمية الأوزون في الجو.
تناقص سمك طبقة الأوزون بمرور الزمن.
ت2: حدد إذن التأثيرات الناجمة عن ذلك باستغلال معطيات الوثيقة (04).
ج ت2: ظهور ثقب في طبقة الأوزون
تعزز بين العلماء الراس القائل بأن التلوث الصناعي للجو الناجم عن أكاسيد الأزوت والمركبات المعروفة باسم كلوروفلوروكريون CFC تلعب دورا أساسيا في ذلك تتفاعل أكاسيد النتروجين التي تنطلق مع عوادم الطائرات فوق الصوتية، التي تطير على ارتفاعات تفوق الـ 10كم فوق سطح الأرض مع الأوزون وتحوله إلى أكسجين (أنظر وثيقة (05)) ويحدث تأثير مركبات الكلوروفلوروكربون بأن تصعد جزيئاتها إلى طبقة الستراتوسفير ذلك أن هذه المركبات على قدر كبير من الاستقرار لذلك تبقى في الهواء مدة طويلة، وقد وجدت هذه المركبات على ارتفاع نحو 18 كم فوق سطح الأرض عند خط الاستواء وعلى ارتفاع نحو 7كم فوق المناطق القطبية، وتبين المعادلات الموضحة في الوثيقة (06) تأثير مركبات الكلوروفلوروكربون على طبقة الأوزون.
ت1: لماذا يعبر أوكسيد الآزوت الأولي NO مركبا مستنزفا للأوزون رغم كمية الضئيلة في الجو؟
ج ت1: يعتبر أوكسيد الأزون الأولي NO مركبا مستنزفا للأزون رغم كمية الضئيلة في الجو لأنه يتفاعل مع الأوزون ويحوله إلى غاز الأوكسجين وتفاعله يتم على شكل حلقة كما هو موضح في الوثيقة 05، ينتج أوكسيد الأزون الأولي No من عوادم الطائرات الأسرع من الصوت، وكذلك عند انطلاق الصواريخ الفضائية.
ت2: بين كيف يتشكل الكلور الحر CL ثم بين دوره في استنزاف الأزون.
ج ت2: يتشكل الكلور الحر من مركبات الكلوروفلوروكاربون تحت تأثير الأشعة فوق البنفسجية ثم يتفاعل الكلور مع الأزون ويحوله إلى غاز الأوكسجين وتفاعله يتم على شكل حلقة كما هو موضح في الوثيقة (06).
ت3: يقال أن ذرة كلور واحدة تحطم 100 ألف جزيئة أوزون، علل ذلك.
ج ت3: بالفعل إن ذرة كلور واحدة على تحطيم آلاف الجزيئات من الأوزون لأن الكلور يتفاعل مع الأوزون فيتشكل أوكسيد الكلور الأحاديـ الذي يتفاعل مع ذرة أوكسجين حرة فيتشكل ثنائي الأوكسجين وتتحرر ذرة الكلور فتدخل في نفس التفاعل السابق.
الوثيقة 07 ص 126
ت1: حدد تغيرات تركيز الأوزون على مستوى مختلف مناطق الكرة الأرضية معتمدا على معطيات ومفتاح صورة الوثيقة (07).
ج ت1: نلاحظ أن تركيز الأوزون ضعيف على مستوى القطب المتجمد الجنوبي ويزداد تركيز الأوزون كلما ابتعدنا عن هذا القطب.
ت2: استنتج المنطقة الأقل سمكا على الكرة الأرضية في طبقة الأوزون.
ج ت2: المنطقة الأقل سمكا على الكرة الأرضية في طبقة الأوزون هي منطقة القطب المتجمد الجنوبي.
ت3: اعتمادا على معلوماتك السابقة، حدد العلاقة بين تغيرات تركيز الأوزون ومرور الأشعة فوق البنفسجية.
ج ت3: تحديد العلاقة بين تغيرات تركيز الأوزون ومرور الأشعة فوق البنفسجية: إن الأشعة فوق البنفسجية تعمل على تحلل غازات CFC (كربوهالوجينات) التي تحرر الكلور الذي يتفاعل مع الأوزون، فيقل سمك طبقة الوزون.
ت4: حدد إذن أهمية سمك طبقة الأوزون بالنسبة للحياة على الأرض.
ج ت4: تتمثل أهمية سمك طبقة الأوزون في الوقاية من الأشعة فوق البنفسجية التي تؤثر على حياة الكائنات الحية.
الوثيقة 08 ص 126.
ت1: حلل معطيات الوثيقة (08) ماذا تستخلص؟
ج ت1: تمثل الوثيقة تطور ثقب طبقة الأوزون من 1980 إلى 1991 تلاحظ أنه كلما مرت السنوات زاد قطر ثقب طبقة الأوزون (تناسب طردي).
إن سمك طبقة الأوزون في تناقص مستمر.
ت2: استنتج عواقب استمرار استنزاف طبقة الأوزون.
ج ت2: باعتبار أن طبقة الأوزون هي الطبقة الواقية من الأشعة فوق البنفسجية، فإن استنزافها يؤدي إلى نفوذ الأشعة فوق البنفسجية ، المقدرة للإنسان وللكائنات الحية ووصولها إلى سطح الأرض.
الوثيقة 09 + المقال الصحفي ص 127
أصبحت قضية الأوزون شأنا عالميا، لخطورتها على الصحة والبيئة، فقد ذكر فريق العمل المعني بالتقويم البيئي والتابع لبرنامج الأمم المتحدة لشؤون البيئة في تقرير نشره في نوفمبر عام 1991، إن استنزاف طبقة الأوزون والزيادة الناتجة في الأشعة فوق البنفسجية قد يؤديان إلى زيادة في معدلات سرطان الجلد القتامي بنسبة 26%، أما الأشعة فوق البنفسجية من نوع UVB، فتلعب دورا رئيسيا في تكوين الأورام الجلدية القتامية، وهي النوع الأشد خطرا، وهذا يعني حدوث ما يقدر بحوالي 300 ألف حالة سرطان جلد سنويا ومن الأخطار الصحية الأخرى لمشكلة تدهور حالة طبقة الأوزون حدوث مرض المياه البيضاء، (أي إعتام عدسة العين). فطبقا لتقرير الأمم المتحدة (سابق الذكر) فإن نفاذ الأوزون بمعدل 10% قد يتسبب في إصابة حوالي 1.7 مليون شخص سنويا، بهذا المرض نتيجة تعرضهم للأشعة فوق البنفسجية، والتي تخترق طبقة الأوزون، تضعف فعالية جهاز المناعة عند الإنسان، وهذا ما يجعل الأشخاص كثر عرضة للإصابة بالأمراض المعدية، الناتجة عن الفيروسات مثل الجرب، وكذلك الناتجة عن البكتيريا كمرض السل والأمراض لطفيلية الأخرى، كما يساهم تدمير طبقة الأوزون واتساع الثقب في هذه الطبقة زيادة درجة حرارة سطح الأرض وبالتالي يؤدي ذلك إلى ما يعرف بظاهرة الاحتباس الحراري، ولعل أكثر المناطق تضررا هي المنطقة المدارية، نتيجة ارتفاع درجة الحرارة، وقوة أشعة الشمس، كما نشير بعض البحوث إلى أن نصف النباتات التي درست حساسة للإشعاعات UVB ينخفض إنتاجها ويصغر حجم أوراقها ما يؤثر في إنتاج المحاصيل الزراعية، مثلما أوضحت بعض التقارير، إضافة إلى أن التراكيب الكميائية لبعض أنواع النباتات، قد تتغير بسبب هذا الوضع، مما يضر بمحتواها من المعادن وقيمتها الغذائية، بصورة عامة، ومن ناحية أخرى فهناك مخاوف من نقص تجمعات الكائنات الحية الدقيقة، الموجودة في مياه البحار والمحيطات والمعروفة بالعوالق النباتية، نتيجة تعرضها للأشعة فوق البنفسجية، وتعتبر هذه الكائنات أساسا مهما لسلسلة الغداء في الأنظمة البيئية المتواجدة في المياه العذبة والمالحة، كما أن العوالق النباتية تقوم بدور كبير في امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون في الجو وبذلك تخفف من وطأة الاحتباس الحراري، كما أنها تطلق الأكسجين الضروري لاستمرار الحياة، حيث يصل تركيز الأوزون التروبوسفيري إلى ما يقرب 01 كيلوغرام لكل غرام من الهواء، إن تنفس الهواء الغني بالأوزون يؤثر في الجهاز التنفسي والجهاز العصبي وينتج عن ذلك ضيق في التنفس، والصداع والإرهاق تظهر هذه الأعراض بوضوح بين صغار السن والشباب.
ت1: استخرج تأثيرات نقص سمك طبقة الأوزون، على صحة الإنسان، مردودية بعض النباتات، ظهور الأوزون التروبوسفيري المضر بصحة الجهاز التنفسي.
ج ت1: تأثيرات نقص سمك طبقة الأوزون، على :
- صحة الإنسان : قد يصاب بسرطانات الجلد من جراء تعرضه للأشعة UV، وكذلك بأمراض العيون .
- مردودية بعض النباتات: حيث تتأثر عملية التركيب الضوئي، مما يؤدي إلى انخفاض في مردودية بعض النباتات الزراعية.
- ظهور الأوزون التروبوسفيري المضر بصحة الجهاز التنفسي، حيث أن تنفس الهواء الغني بالأوزون يسبب ضيق في التنفس، صداع وإرهاق.
ت2: اقترح حلول عقلانية لتفادي تناقص طبقة الآزون.
ج ت2: بحث في الكتب، المجلات، الصحف، وعلى الانترنت.
- إختبارات
- 9
- الأجوبة الصحيحة
- False
- الأجوبة الخاطئة
- False
- مجموع النقاط
- False
المراتب الخمس الأولى في Quiz
- BLEU SCIENCEN
- 157 نقطة
- Nani Mohamed
- 134 نقطة
- عبد العزيز روار
- 98 نقطة
- Yanis op6
- 0 نقطة