ساده ترین راه برای تمایز بین ازن استراتوسفر و ازن تروپوسفر، مشاهده تفاوت در غلظت ازن در هر لایه اتمسفر است. غلظت ازن استراتوسفر بسیار زیاد است، در حالی که غلظت ازن تروپوسفر پایین است.
ازن استراتوسفر و ازن تروپوسفر دو نوع گاز ازن در لایه ازن هستند. این دو نوع نه به دلیل تفاوت شیمیایی بلکه به دلیل توزیع گاز ازن به این نام نامگذاری شده اند.
لایه ازن چیست؟
لایه اوزون سپر یا ناحیه ای از استراتوسفر زمین است که می تواند تابش UV خورشید را جذب کند.این منطقه دارای غلظت بالایی از ازن در مقایسه با محتوای ازن در سایر نقاط جو است. به طور معمول، لایه اوزون از میانگین 0.3 ppm گاز ازن تشکیل شده است.
شکل 01: پیش بینی ناسا از سال 1974 تا 2060 از تأثیر CFC ها بر لایه اوزون در صورتی که ممنوع نشده بودند
ما می توانیم این منطقه را عمدتاً در قسمت پایینی استراتوسفر پیدا کنیم، اما ضخامت آن می تواند از فصلی به فصل دیگر و همچنین از نظر جغرافیایی متفاوت باشد. مهمتر از آن، لایه اوزون می تواند 97 تا 99 درصد از اشعه ماوراء بنفش خورشید را جذب کند. در غیر این صورت، این اشعه ماوراء بنفش در صورت قرار گرفتن در معرض ازن می تواند به پوست و چشم ما آسیب برساند.
ازن استراتوسفر چیست؟
ازن استراتوسفر گاز ازونی است که در لایه استراتوسفر به مقدار زیاد وجود دارد.حدود 90 درصد از کل غلظت ازن در جو زمین در لایه استراتوسفر رخ می دهد. مقدار متوسط ازن در این لایه حدود 0.3 پی پی ام بر حسب حجم جو است. این نوع ازن در ارتفاعات بین 15 تا 35 کیلومتری از سطح زمین وجود دارد. گاز ازن در این لایه می تواند حدود 97-99 درصد از اشعه UV را که به زمین می رسد جذب کند. با این حال، مقدار گاز ازن در این لایه توسط کلروفلوئوروکربن ها آسیب می بیند و منجر به ممنوعیت استفاده از این مواد شیمیایی می شود.
معمولاً، گاز اوزون در این لایه از واکنش شیمیایی که هنگام برخورد پرتوهای فرابنفش خورشیدی به مولکول اکسیژن رخ می دهد، ایجاد می شود. این واکنش می تواند باعث شکافتن گاز اکسیژن و تشکیل اکسیژن اتمی شود. این اکسیژن اتمی می تواند با اکسیژن مولکولی واکنش داده و ازن را تشکیل دهد.
ازن تروپوسفر چیست؟
شکل 02: ازن تروپوسفر
ازن تروپوسفریک گاز ازن است که در تروپوسفر به مقدار کمی وجود دارد. میانگین غلظت ازن در تروپوسفر 20-30 ppb با در نظر گرفتن حجم است. با این حال، منطقه آلوده جو حاوی حدود 100 ppb است. لایه اوزون بین 10 تا 50 کیلومتر بالاتر از زمین، در جوی که استراتوسفر در آن قرار دارد، وجود دارد. پایین ترین لایه جو در سطح زمین، تروپوسفر است. ارتفاع متوسط این لایه از سطح زمین (از نظر سطح دریا) حدود 14 کیلومتر است. بنابراین، ما می توانیم کمترین مقدار ازن را در این منطقه پیدا کنیم.
هنگامی که ایجاد اوزون تروپوسفر را در نظر می گیریم، از واکنش شیمیایی بین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فرار در لایه زمینی جو ایجاد می شود. این واکنش در حضور نور خورشید برای تشکیل گاز ازن انجام می شود.با افزایش ارتفاع از سطح دریا، غلظت گاز ازن افزایش می یابد. حداکثر غلظت در تروپوپوز رخ می دهد. این مرز بین استراتوسفر و تروپوسفر است. اگرچه لایه اوزون برای ما بسیار مهم است، اما گاز ازن در تروپوسفر به عنوان یک گاز گلخانه‌ای در نظر گرفته می‌شود که می‌تواند به گرمایش جهانی کمک کند.
چگونه بین ازن استراتوسفر و ازن تروپوسفر تمایز قائل شویم؟
ساده ترین راه برای تمایز بین ازن استراتوسفر و ازن تروپوسفر، مشاهده تفاوت در غلظت ازن در هر لایه اتمسفر است. تفاوت اصلی بین ازن استراتوسفر و ازن تروپوسفر در این است که غلظت ازن استراتوسفر بسیار بالا است، در حالی که غلظت ازن تروپوسفر کم است. علاوه بر این، با مشاهده تشکیل گاز ازن می‌توان ازن استراتوسفر را از ازن تروپوسفر تشخیص داد. گاز ازن در استراتوسفر از واکنش بین اکسیژن اتمی با اکسیژن مولکولی تشکیل می شود.در مقابل، گاز ازن در تروپوسفر از واکنش بین اکسیدهای نیتروژن و ترکیبات آلی فرار در حضور نور خورشید تشکیل می شود.
جدول زیر به شما کمک می کند بین ازن استراتوسفر و ازن تروپوسفر تمایز قائل شوید.
خلاصه - ازن استراتوسفر در مقابل ازن تروپوسفر
ساده ترین راه برای تمایز بین ازن استراتوسفر و ازن تروپوسفر، مشاهده تفاوت در غلظت ازن در هر لایه اتمسفر است. غلظت ازن استراتوسفر بسیار زیاد است، در حالی که غلظت ازن تروپوسفر پایین است.
