صفحه اول ثبت نام جستجو اعضاي سايت از ديگر سايت ها بانك اطلاعات معلم ها تماس با ما
سوالات امتحان نهایی عربی 3 ، سوالات امتحان نهایی حسابان سوم ریاضی ، سوالات امتحان نهایی جبر و احتمال ، سوالات امتحان نهایی جبر و احتمال ، سوالات امتحان نهایی فیزیک 3 ، سوالات امتحان نهایی هندسه 2 ، سوالات امتحان نهایی انگلیسی 3 ، سوالات امتحان نهایی دین و زندگی 3 ، سوالات امتحان نهایی شیمی 3 ، سوالات امتحان نهایی زیست شناسی 2 ، سوالات امتحان نهایی زبان فارسی 3 سوم دبیرستان ، سوالات امتحان نهایی ادبیات فارسی 3، سوالات امتحان نهایی ریاضی 3 سوم تجربی ، سوالات امتحان نهایی زمین شناسی ، سوالات امتحان نهایی تاریخ ایران و جهان سوم انسانی ، سوالات امتحان نهایی جغرافی 2 سوم انسانی ، سوالات امتحان نهایی جامعه شناسی 2 سوم انسانی ، سوالات امتحان نهایی آرایه های ادبی ، سوالات امتحان نهایی فلسفه و منطق ، سوالات امتحان نهایی سوم راهنمایی : قرآن ، املا و انشا ، دینی ، علوم سوم راهنمایی ، جغرافیا ، آمادگی دفاعی ، اجتماعی ، تاریخ ، حرفه و فن ، عربی ، انگلیسی و ریاضی کلاس سوم راهنمایی // نمونه سوال امتحانی کلاس اول دبیرستان : ریاضی 1 ، دین و زندگی 1 , انگلیسی 1 ، شیمی 1 ، اجتماعی 1 ، زبان فارسی 1 ، علوم زیستی و بهداشت ، فیزیک 1 ، عربی 1 ، ادبیات فارسی 1 // سوالات امتحانی کلاس دوم دبیرستان رشته ریاضی و تجربی : ریاضی 2 ، شیمی 2 ، فیزیک 2 ، هندسه 1 ، عربی 2 ، آمادگی دفاعی ؛ زیست شناسی 1 // سوالات امتحانی پیش دانشگاهی رشته ریاضی تجربی انسانی :ریاضیات گسسته ، هندسه تحلیلی و جبر خطی ، حساب و دیفرانسیل و انتگرال ، شیمی پیش دانشگاهی ، فیزیک پیش دانشگاهی ، معارف اسلامی ، زیست شناسی پیش دانشگاهی تجربی ، علوم زمین ، ریاضیات عمومی پیش دانشگاهی زبان فارسی و ادبیات فارسی پیش دانشگاهی
  ورود به سايت
نام كاربري
رمز ورود
       
عضويت ويژه
عضويت عادي
رمز عبور را فراموش كرده ام
  جدید ترین اخبار بورس و بیمه
  اخبار علمی
صفحه اول -- مقالات علمی -- مقالات متفرقه
چاپ اين صفحه   افزودن به علاقه مندي ها   لينك rss   ارسال مطلب
لایه ازن

چگونگی تخریب لایه ازون

 تاریخچه:

 اندازه گیری های اسا نشان میدهد که حفره موجود در لایه ازون امسال کوچکتر شده اما محاسبات دانشمندان نشان می دهد که این کاهش اندازه موقتی است و هنوز نمی توان به ترمیم لایه ازون خوش بین بود.
یک خبر خوش برای همه : سوراخ لایه ازون بر فراز جنوبگان نسبت به سال گذشته ۳۰ در صد کوچک شده است . بر طبق اندازه گیری های انجام شده توسط ماهوارهEnvisat   اسا (ESA) ، در سال گذشته جرمی معادل ۴۰ میلیون تن از لایه ازون نابود شده بود ، در حالی که امسال این عدد به ۲۷.۷ میلیون تن کاهش پیدا کرده است . نتایج بدست آمده هرچند خوشحال کننده است اما لزوما به این معنا نیست که حفاظت از لایه ازون کافی است ، زیرا هنوز لایه ازون ترمیم نشده .
همانطور که می دانید لایه ازون ناحیه ای از اتمسفر زمین است که از میزان بسیار زیادی گاز ازون (O3) تشکیل شده است . این لایه همانند یک سپر محافظ عمل می کند و ما را در برابر تشعشعات بسیار زیان بار فرابنفش خورشید حفاظت می کند .
در دهه های گذشته لایه ازون با سرعت ۰.۳ درصد در سال ، نازک می شد تا سر انجام در سال ۱۹۸۵ حفره ای در این لایه ، بر فراز قطب جنوب بوجود آمد ؛ با از بین رفتن ازون های موجود بر فراز قطب جنوب اشعه فرابنفش خورشید براحتی می توانست از اتمسفر زمین عبور کند . با نازک شدن این لایه بر فراز زمین و همچنین ایجاد حفره در آن احتمال ابتلا به سرطان پوست ، ییماری های چشمی و ... افزایش یافت و زندگی جانوران دریایی نیز به خطر افتاد .
با کاهش ۳۰ درصدی حفره ازون ، مساحت آن امسال بر فراز قطب جنوب به ۲۴.۷ میلیون کیلومتر مربع رسید که تقریبا با مساحت آمریکای شمالی برابر است ، اما دانشمندان احتمال می دهند این کاهش اندازه تصادفا در اثر بر هم کنش تغییر دمای طبیعی و دینامک جوی بوجود آمده باشد .
دانشمندان گمان می کنند که در طول فصل های سال گذشته ، سوراخ لایه ازون دقیقا بر فراز قطب جنوب قرار نداشته و کمی جابجا شده بود و این جابجایی باعث شده تا هوای گرمتر با آن مخلوط شود .از خصوصیات ازون این است که اگر دمای ناحیه ای به زیر ۷۸- سلسیوس برسد ، آن ناحیه از ازون تهی می شود .در نتیجه هوای گرمی که در سال گذشته با این قسمت از لایه ازون مخلوط شده بود باعث شده تا این فرایند کاهش ازون کند تر شود.
هنوز برای دادن نظر قطعی در مورد ترمیم لایه ازون زود است و احتیاج به مشاهدات بسیار در یک بازه زمانی طولانی دارد چون در صورتی که در سال آینده حفره ازون در قسمت سرد تری قرار گیرد ممکن است که تخریب لایه ازون با شدت بیشتری انجام شود . پس هنوز نمی توان به ترمیم لایه ازون امیدوار بود

از دهه 1920 میلا دی که چند تن از اتمسفر شناسان، از جمله دابسون، وجود لا یه ای از ازون را درون استراتوسفر تشخیص دادند تا سال 1985  اطلاعات لا زم در مورد ویژگی های فیزیکی و شیمیایی این لا یه ناچیز بود. در این سال بود که اتمسفر شناسان انگلیسی گزارش تکان دهنده ای مبنی بر کاهش چهل درصدی میزان ازون بهاره بالا ی قطب جنوب را ارائه کردند. از آن زمان تا بحال مطالعات زیادی در باره نحوه عملکرد شیمیایی، فیزیکی و جغرافیایی این لا یه انجام شده است این بررسی ها نشان می دهند چگونگی و روند تخریب این لا یه بسیار حیاتی برای بقای موجودات زنده روی زمین تابعی است از ویژگی های شیمایی آن، وضعیت هواشناسی و جغرافیایی وتغییر فصل ها و میزان رها شدن گازهای مصنوعی از قبیل گازهای کلرو فلوئور کربن و اکسید نیتروژن در هوا بر اثر فعالیت های صنعتی خاص. این مواد شیمیایی با فراهم آوردن شرایط مناسب در قطب جنوب به تخریب لا یه ازون منجر می شوند. وجود شرایط خاص هواشناسی و تسلط «ورتکس قطبی» سرمای شدید و تشکیل ابر استراتوسفری، واکنش های شیمیایی ناهمگن و برخورد ناگهانی اشعه خورشید و به ویژه  طیف ماورای بنفش آن به ترکیبات شیمیایی متمرکز در اطراف این ابر سرد، مجموعه ای هستند از عواملی که در کاهش شدید و ناگهانی لا یه ازون بر فراز قطب جنوب نقش دارند. ازون چیست و چگونه تشکیل می شود؟
ازون اکسیژن سه ظرفیتی است که به طور طبیعی در جو وجود دارد. جو زمین از لا یه های متعددی تشکیل شده است. بشر در قسمت زیرین
  تروپوسفر زندگی می کند که بخش عمده فعل و انفعالا ت آب و هوایی، از قبیل بارش باران و برف و تشکیل ابرها، در آن صورت می پذیرد. در بالا ی تروپوسفر، استراتوسفر قرار دارد که پدیده های حفره ازون و گرم شدن عمومی کره زمین از آن منشا می گیرد. هواپیماهائی ما فوق صوت مثل کنکورد در قسمت پائینی استراتوسفر پرواز می کنند، قسمتی که ضخامت بین این دو لا یه را تروپوپوز می نامند. ازون تشکیل لا یه ای را در قسمت زیرین استراتوسفر می دهد که در بالا ی استوا نازک تر است و به سمت قطبین ضخامت آن افزایش می یابد  به طوری که باید در حالت عادی حداکثر تراکم را در قطبین داشته باشد. میزان ازون  در سطح زمین با واحد «دابسون» اندازه گیری می شود.
ازون همان ماده شیمیایی که در سطح زمین حالت سمی دارد، در ساختار استراتوسفر، بخش حیاتی برای ادامه زندگی بشر به شمار می رود و در ارتفاعی بین 10 تا 24 کیلومتری بالای سطح زمین، ازون حفاظ ویژه ای را تشکیل
  می دهد که به دور جو زمین کشیده شده است. این حفاظ که از تراکم ازون به وجود آمده است از همه انواع حیات بر روی کره زمین، در مقابل امواج مرگ آور فرابنفش حفاظت می کند. در سال 1985 اخباری مبنی بر کاهش شدید میزان تراکم بهاره ازون در بالای خلیج  هالی در قطب جنوب منتشر شد که نشان می داد بیش از 40 درصد از میزان ازون در این قسمت کاسته شده است و گزارش های بعدی این موضوع را تایید کردند و موجب نگرانی های شدیدی شد و این نگرانی ها به این خاطر بود که بیش ترین تابش اشعه فرابنفش خورشید توسط همین لایه ازون جذب می شود که از اثرات مخرب آن بر موجودات زنده از جمله انسان جلوگیری می کند به طور کلی اتمسفر یا جو (هوا کره) از چهار لایه اصلی تشکیل می شود که به ترتیب از پایین به بالا شامل تروپوسفر، استراتوسفر، مزوسفر و تروموسفر است که پایین ترین لایه از لایه های اصلی  تروپوسفر است و تا ارتفاع 20 کیلومتری از سطح زمین در استوا و حدود km 10  در قطبین را شامل می شود و این تنها لایه ای است که موجودات زنده می توانند در آن به راحتی زندگی کنند.
استراتوسفر از ارتفاع حداقل km 10 از سطح زمین تا حدود 60 - 50 کیلومتری از سطح زمین را شامل می شود. دمای آن بسیار سرد است و تا منهای (60-) درجه سلسیوس می رسد. قسمت عمده لایه ازون است که مورد بحث است و در بخش پایینی همین لایه متمرکز است. عناصر غالب در ترکیب شیمیایی در 16 کیلومتر، پایینی هوا کره (تروپوسفر)، عمدتا نیتروژن و اکسیژن هستند که بر روی هم، حدود 99 درصد کل حجم آن را تشکیل می دهند. مقدار ازون در این قسمت ناچیز است، ولی در صورتی که در مجاورت سطح زمین، یعنی در محیط زندگی موجودات زنده، حتی به مقدار کمی هم افزایش یابد خطرناک و مرگبار است. ازون در سطوح بالاتر هوا کره بین ارتفاع تقریبا 20 تا 55 کیلومتر از سطح زمین، افزایش می یابد و به صورت لایه ای در قسمت پایین تر استراتوسفر متراکم می شود. ازون اکسیژن سه ظرفیتی است در حالی که اکسیژنی که ما تنفس می کنیم دو ظرفیتی است و اکسیژن سه ظرفیتی، به واسطه واکنش مابین امواج فرابنفش نورخورشید و اتم های معمولی اکسیژن تولید می شود تمرکز ازون در این قسمت باعث شده است که سطح زمین و موجودات آن از رسیدن بخش عمده امواج مرگبار فرابنفش محافظت شوند و امکان ادامه حیات پیدا کنند.

لایه  ازون
تا سال 1980میلادى از سوراخى لایه ازون خبرى نبود ؛ اما در سال 1985م ، دانشمندان از نازك شدن لایه ازون در قطب جنوب خبر دادند. در آن زمان با تحقیقات انجام شده علت نابودى مولكول هاى ازون را ،گاز هاى cfc (كلر و فلوئور و كربن) مى دانستند. گاز هاى cfc بعنوان گاز هاى خنك كننده در یخچال ها ،كولرها و همچنین در مواد پلاستیكى مورد استفاده قرار مى گیرند . در cfc ها اتم هاى كلر ناپایدار و واكنش پذیر مى باشند و هنگامى كه گاز هاى cfc به لایه هاى بالا مى روند ، در لایه هاى بالا بر اثر برخورد با نور خورشید ،گاز هاى كلر آزاد مى شوند. اتم هاى كلر در لایه استراتوسفر با مولكول هاى ازون واكنش مى دهند. هر اتم كلر به تنهایى مى تواند 100.000 مولكول ازون را از بین ببرد . به همین دلیل در گستره جهانى ،در سازمان ملل متحد ،در معاهده اى بنام معاهده مونترال كشورها متعهد شدند كه از تولید و فروش گاز هاى cfc خوددارى كنند ،و همچنین به كشور هاى فقیر این امكان را بدهند كه بجاى استفاده از گاز هاى cfc ، از گاز هاى خنك كننده دیگرى استفاده كنند. ما مى دانیم كه بیشترین كشور هاى صنعتى در نیم كره شمالى قرار دارند ، پس چرا در قطب جنوب لایه ازون سوراخ شده است ؟! برای پاسخ به این سوال ، پژوهش های زیادی انجام شده است كه بعضی از این پژوهش ها تاكنون در دست تحقیق است . اخیراً دانشمندان علت ایجاد حفره در لایه ازون را گرداب های سنگین ، كه در قطب جنوب جریان دارند ، می دانند در زمستان در طول شبهای قطبی، نور خورشید درتمام سطح قطب جنوب در دسترس نیست ، به همین دلیل در این قطب در لایه استراتوسفر طوفان هاى سنگینی گسترش مى یابند كه به آن ها "گرداب قطبی"(polar vortex) مى گویند . گرداب قطبی می تواند ذرات سازنده هوا را تجزیه كند .این گرداب ها باعث ایجاد ابرهاى سردی می شوند كه بر فراز قطب جنوب جریان می یابند. كه به این ابرها "ابر استراتوسفر قطبی" (polar stratosphere cloud) می گویند.اختصار آن psc است. Pscها بسیار سرد هستند و دمای آن ها حدود 80- سیلسیوس است.* Psc از نیتریك اسید تری هیدرات (nitric acid trihydrate) تشكیل شده است و با ابرهایی كه ما آن ها را در آسمان می بینیم كاملاً متفاوتند. پس این ابرهای اسیدی می توانند لایه ازون را تخریب كنند. "بنایراین با استناد به تحقیقات انجام یافته ،موارد زیر را می توان از عوامل موثر در تخریب لایه ازون دانست:


1)محور زمین به گونه اى مى باشد كه نور خورشید به قطب شمال بیشتر از قطب جنوب مى تابد به همین دلیل ضخامت لایه ازون در قطب شمال بیشتراز ضخامت آن در قطب جنوب مى باشد (زیرا ما گفتیم كه پیوند میان مولكول اكسیژن و اتم اكسیژن در مولكول ازون بسیار ضعیف مى باشد و ممكن است با كوچكترین برخورد از هم جدا ویا با دریافت كوچكترین انرژى(مانند انرژى تابشى خورشید ) به حالت اولیه خود برگردند)
2)از مورد دوم نتیجه مى گیریم كه هواى قطب جنوب سردتر از هواى قطب شمال مى باشد ، بنابراین هواى گرم هنگامى كه بر اثر جریان هایى به قطب جنوب مى روند ، چون سبك مى باشند ،به سمت بالا مى روند و موجب نابودى لایه هاى ازون برفراز قطب جنوب مىشوند.
3)در زمستان نور خورشید كاملاً در تمام سطح قطب جنوب در دسترس نمی باشد، واین امر باعث كاهش دما و تشكیل ابرهای
psc می شود
4) ابرهای
psc اسیدی هستند و به همین دلیل آن ها به لایه ازون آسیب می رسانند.

 

ابرهای استراتوسفری

مولكول ازون (o3)از یك مولكول اكسیژن و یك اتم اكسیژن كه ناپایدار و واكنش پذیر مى باشد، تشكیل شده است .
پیوند میان مولكول اكسیژن و اتم اكسیژن در مولكول ازون بسیار ضعیف مى باشد و ممكن است با كوچكترین برخورد از هم جدا ویا با دریافت كوچكترین انرژى به حالت اولیه خود برگردند . لایه ازون در لایه استراتوسفر زمین قرار دارد .در شب ها به دلیل عدم دسترسى به انرژى تابشى خورشید، ضخامت لایه ازون كمتر از ضخامت آن در روز ها مى باشد. هنگامى كه پرتوهاى فوق بنفش به مولكول ها ازون برخورد مى كنند، پرتو هاى فوق ـ بنفش مقدار زیادى از انرژى خود را از دست مى دهند وبه پرتو هاى فرو سرخ تبدیل مى شوند ، و همچنین بر اثر این برخورد ، مولكول ازون به مولكول اكسیژن واتم اكسیژن تبدیل مى شود و با تابش مجدد نور خورشید ، مولكول ازون دوباره پدیدار مى شود. مولكول هاى ازون هرچند كه براى ما مفید هستند اما وجود آن ها در لایه تروپوسفر (لایه اى كه ما در آن زندگى مى كنیم) بسیار خطرناك مى باشند. نیتروژن هاى پراكسید خارج شده از اگزوز موتورهاى دیزلى بر اثر تابش نور خورشید (عمل فتو شیمیایى) با مولكول هاى اكسیژن واكنش مى دهند و مولكول هاى ازون را پدیدار مى كنند . چون در مولكول هاى ازون اتم هاى اكسیژن فعال (رادیكالى) وجود دارد ، تنفس آن ،موجب اختلال در دستگاه تنفسى مى شود .

در حال حاضر پذیرفته شده است كه تركیبات كلرین و برمین در اتمسفر باعث كاهش ازون بر روی قطب شمال وجنوب میشوند. با این حال اهمیت نسبی كلرین و برمین بر ای تخریب یا نابودی ازون در نواحی متفاوت شرح داده نشده است . تقریبا" همه كلرین و نیمی از برمین در استراتوسفركه در آنجا بیشترین كاهش را شاهد هستیم، از فعالیت های انسان حاصل شده است.كاریرهای(مخازن)غیر ألی اصلی كلرین عبارتند از اسید هیدروكلریك ونیترات كلرین(ClONO2) .این موارد از محصولات تجزیه CFCها شكل می گیرند .پنتوكسیددی نیتروژن  (N2O5)مخزنی از اكسیدهای نیتروژن است ونقش مهمی را در شیمی ایفا می كند .اسید نیتریك از این لحاظ كه سطوح بالایی از كلرین فعال را حفظ می كند مهم است .

تولید رادیكالهای كلرین :یكی از مهمترین نكات برای تشخیص شیمی حفره ازون , أن است كه واكنشهای اصلی غیر عادی هستند أنها نمی توانند در جو رخ دهندمگر أنكه شرایط ویژه ای وجود داشته باشد (یكی از دوعامل اصلی در دستور العمل كاهش ازون )-ویژگی اصلی این شیمی غیر عادی أن است كه گونه های مخزن كلرین HCL وCLONO2 (واجزاء مقابل برومین شان)به اشكال فعالتری از كلرین روی سطح ابرهای استرتوسفری قطبی تبدیل می شوند . مهمترین واكنشها در نابودی ازون عبارتند از :

HNO3 + Cl2                     HCl + ClONO2

HNO3 + HOCl                  ClONO2 + H2O

H2O + Cl2                       HCl + HOCl

HNO3 + ClONO                    N2O5 + HCl

2 HNO3                      N2O5 + H2O

مهمترین نكته برای توجه كردن أن است كه این واكنشها تنها می توانندروی سطح ابرهای استراتوسفری قطبی رخ دهند و أنها بسیار سریع می باشند. به همین علت حفره ازون بسیار عجیب است . در شیمی اتمسفری واكنشهای ناهمگن (أنهایی كه روی سطوح رخ می دهند) قبل از أنكه حفره ازون كشف شود نادیده گرفته می شدند.بنابراین عامل دیگر این است كه واكنشهای ناهمگن به گونه های مخزن كلرین وبرومین اجازه می دهد تا سریعا به اشكال فعالتری تبدیل شوند.اسید نیتریك (HNO2) تشكیل شده دراین واكنش ها در ذرات PSC باقی می ماند بطوریكه غلظتهای فاز گاز اكسید دی نیتروژن كاهش می یابند . این كاهش دی نوكسیفیكاسیون بسیار مهم است چون أن میزان حذف CLO را كند می كند كه در غیر این صورت با این واكنش رخ می دهد:

ClO + NO2 + M                   ClONO2 + M (6)

( در اینجا Mهر گونه مولكول موجود در هوا است )

000و بنابراین به نگهداری سطوح بالای كلرین فعال كمك می كند .

 

 

 

دوشنبه 1 آذر 1389
مشاهده :890 مرتبه
منبع  :
فرستنده : حمیده-محمدزاده
اطلاعات كامل
 نظرات و سوالات 
ارسال نظرات
نام
شهر
ايميل
پيغام
0 كاراكتر  از 200
 
اگر مي خواهيد دوستانتان نيز از اين مطالب استفاده كنند اين صفحه رابه آنها معرفي نماييد.
ايميل شما   ايميل دوستتان 
  سنجش مستمر
صفحه اول
  منوي اصلي سايت
سوالات امتحان نهایی
نمونه سوالات امتحانی
معرفی رشته های دانشگاهی
كلاس مجازی
مقالات علمی
كتاب های درسی
شاگرد اول ها
فروشگاه اینترنتی
آگهی های رایگان
بخش دانلود
اخبار آموزشی
زنگ تفریح
آلبوم عكس
لینكستان
  آخرین ویدئو ها

پايگاه سنجش مستمر در قبال لينك ها و مطالب ارائه شده در سايتهاي ديگر كه در اين سايت معرفي شده اند و نيز مطالب ارسالي اعضا  مسوليتي ندارد. در صورت مشاهده هر گونه مطلب خلاف قانون مراتب را به ما اطلاع دهيد.
  سوالات امتحاني   سوالات امتحان نهايي   كلاس مجازي   رشته هاي دانشگاهي   كتاب هاي درسي   مقالات   شاگرد اول ها   فروشگاه اينترنتي   آگهي ها   دانلود   اخبار   زنگ تفريح   آلبوم عكس   آرشيو مطالب   لينكستان
.Copyright www.SanjeshMostamar.com © 2006 . All Rights Reserved

 parsianstore.ir  asriran.info  sanjeshbartar.com  daneshnews.com  بیمه میهن