لايه ازن چيست و چگونه کار مي کند؟
تصور کنيد يک الک داشته باشيد که دانه هاي درشت را از خود عبور دهد، ولي دانه هاي ريزتر از آن نتوانند عبور کنند. به طور اساسي دانه هاي ريز نفوذپذيري بيشتري دارند و مسلما آسان تر از دانه هاي درشت نفوذ مي کنند.
لايه ازن نيز چنين خاصيتي دارد. اين لايه مي تواند مانع عبور اشعه هايي که نفوذپذيري بالايي دارند شود و اشعه هايي با نفوذپذيري کمتر را از خود عبور دهد. نور خورشيد شامل طيفهاي مختلفي از اشعه هايي با طول موجهاي متفاوت است که نور مرئي بخشي از آن را شامل مي شود. اشعه ماورائ بنفش و حتي اشعه هايي با طول موج کمتر از ماوراي بنفش (uv) که براي حيات بسيار مضرند، در تشعشع خورشيد وجود دارد. اين اشعه ها قابليت نفوذ بسيار بالايي دارند. بعضي از اين اشعه ها حتي مي توانند از لايه هاي سطحي پوست عبور کنند و به بافتهاي دروني برسند و به آنها آسيب برسانند. اشعه ماوراي بنفش براحتي به پوست آسيب مي رساند و يکي از علل اصلي سرطان پوست به شمار مي رود. اين اشعه باعث مرگ ميکروارگانيسم ها مي شود.
اين اشعه ها قابليت نفوذ بسيار بالاتري نسبت به نور مرئي دارند ؛ چراکه طبق قوانين فيزيک ، هرچه يک اشعه طول موج کمتري داشته باشد، قابليت نفوذ بيشتري دارد و اشعه هاي Uv و اشعه هاي مخرب ديگر به مراتب طول موج کمتري از نور مرئي دارند. وجود پديده اي مثل لايه ازن که باعث مي شود نور مرئي به زمين برسد و پديده هاي مرتبط با آن مثل فتوسنتز و... در زمين ممکن شود و از ورود اشعه هاي مخرب جلوگيري کند، حيات را به صورت کنوني امکان پذير کرده است.
سن لايه ازن تقريبا به اندازه سن حيات در کره زمين است ، يعني پس از وجود اولين موجودات توليدکننده اکسيژن چندي طول نکشيد که اکسيژن در اتمسفر زمين تحت تاثير اشعه ماوراي بنفش خورشيد که در آن زمان بسيار بالا بود، تبديل به ازن (o3) شود و در پي توليد آن ، اشعه ماوراي بنفش کمتري به سطح زمين رسيد و امکان حيات بيشتري روي خشکي ها به وجود آمد. اشعه ماوراي بنفش در اين لايه باعث شکست پيوند مولکول هاي اکسيژن مي شود و اتم آزاد اکسيژن توليد مي کند که اين اتم آزاد با ترکيب با مولکول هاي اکسيژن توليد O3 مي کند. در واقع انرژي اشعه هاي با طول موج پايين و با نفوذ در فرآيند شکست پيوندهاي اکسيژن مستهلک مي شود و از عبور آن جلوگيري مي شود. در مکانهايي که غلظت اين لايه کم مي شود و اشعه ماوراي بنفش براحتي از آن عبور مي کند، در اصطلاح مي گويند لايه ازن سوراخ شده است.
ترکيبات فلوئور با چسبيدن به اتمهاي آزاد اکسيژن و ايجاد ترکيب پايدار، از تشکيل O3 و واکنش آن با اشعه ماوراي بنفش جلوگيري مي کند. سرطان پوست ، آب مرواريد و کاهش محصولات زراعي از جمله اثرات منفي تخريب لايه ازن به شمار مي روند. علاوه بر اين ، زيست باکتري هاي مفيدي که به انسان کمک مي کنند نيز به مخاطره مي افتد؛ چرا که ميکروارگانيسم ها بشدت به اين اشعه حساس هستند.
اين لايه در فاصله 15 تا 30 کيلومتري زمين و در لايه استراتوسفر قرار دارد. اگرچه ترميم زخمهاي لايه ازن حداقل 50سال طول مي کشد، با اين حال دانشمندان و متخصصان صنايع يخچال و... فعاليت گسترده اي را براي جلوگيري از ورود Cfc ها که متهم رديف اول تخريب لايه ازن به شمار مي روند، آغاز کرده اند و اميدوارند چرخه ازن به صورت طبيعي خود برگردد. کلروفلوئور و کربنها ترکيباتي غيرسمي و بسيار پايدار هستند که با شروع صنعت يخچال سازي به عنوان ماده اصلي خنک کننده در يخچال ها، کولر ماشين و... به کار گرفته شدند. اين ترکيبات هرگز محلول نيستند و بسختي تجزيه مي شوند، در نتيجه مقدار کمي از آنها کافي است تا سالهاي سال عملکرد لايه ازن مختل شود.
