أين تقع طبقة الأوزون؟ ما هي طبقة الأوزون ولماذا تدميرها ضار؟ ما هي الأشعة فوق البنفسجية - الخصائص والتطبيقات والحماية من الأشعة فوق البنفسجية طبقة الغلاف الجوي التي تحجب الأشعة فوق البنفسجية

أَجواء

الغلاف الجوي عبارة عن خليط من الغازات المختلفة التي تحيط بالأرض. توفر هذه الغازات الحياة لجميع الكائنات الحية.
يزودنا الغلاف الجوي بالهواء ويحمينا من التأثيرات الضارة لأشعة الشمس. وبسبب كتلتها وجاذبيتها، يتم الاحتفاظ بها حول الكوكب. بالإضافة إلى ذلك، فإن طبقة الغلاف الجوي (التي يبلغ سمكها حوالي 480 كيلومترًا) تعمل بمثابة درع ضد قصف النيازك التي تتجول في الفضاء.

ما هو الجو؟
يتكون الغلاف الجوي من خليط من 10 غازات مختلفة، معظمها من النيتروجين (حوالي 78%) والأكسجين (21%). أما نسبة الواحد في المائة المتبقية فهي في الغالب أرجون بالإضافة إلى كميات صغيرة من ثاني أكسيد الكربون والهيليوم والنيون. هذه الغازات خاملة (لا تدخل في تفاعلات كيميائية مع مواد أخرى). ويتكون جزء صغير من الغلاف الجوي أيضًا من ثاني أكسيد الكبريت والأمونيا وأول أكسيد الكربون والأوزون (غاز مرتبط بالأكسجين) وبخار الماء. وأخيرا، يحتوي الغلاف الجوي على ملوثات مثل التلوث الغازي وجزيئات الدخان والملح والغبار والرماد البركاني.

أعلى وأعلى
يتكون هذا الخليط من الغازات والجزيئات الصلبة الصغيرة من أربع طبقات رئيسية: التروبوسفير، والستراتوسفير، والميزوسفير، والغلاف الحراري. الطبقة الأولى - طبقة التروبوسفير - هي الطبقة الرقيقة، وتنتهي على ارتفاع حوالي 12 كم فوق سطح الأرض. ولكن حتى هذا السقف لا يمكن التغلب عليه بالنسبة للطائرات التي تطير، كقاعدة عامة، على ارتفاع 9-11 كم. هذه هي الطبقة الأكثر دفئا، حيث تنعكس أشعة الشمس عن سطح الأرض وتسخن الهواء. ومع الابتعاد عن الأرض، تنخفض درجة حرارة الهواء إلى -55 درجة مئوية في الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير.
وتأتي بعد ذلك طبقة الستراتوسفير، التي تمتد لمسافة تصل إلى حوالي 50 كيلومترًا فوق السطح. في الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير توجد طبقة الأوزون. تكون درجة الحرارة هنا أعلى مما هي عليه في طبقة التروبوسفير، حيث يحبس الأوزون جزءًا كبيرًا من الأشعة فوق البنفسجية الضارة. ومع ذلك، يشعر علماء البيئة بالقلق من أن الملوثات تدمر هذه الطبقة.
فوق طبقة الستراتوسفير (50-70 كم) يوجد الميزوسفير. داخل طبقة الميزوسفير، عند درجة حرارة حوالي -225 درجة مئوية، توجد فترة الميزوبوز - وهي أبرد منطقة في الغلاف الجوي. يكون الجو باردًا جدًا هنا بحيث تتشكل سحب من الجليد، والتي يمكن ملاحظتها في وقت متأخر من الليل، عندما تنيرها شمس الغروب من الأسفل.
عادة ما تحترق النيازك التي تتجه نحو الأرض في طبقة الميزوسفير. على الرغم من حقيقة أن الهواء هنا مخلخل جدًا، إلا أن الاحتكاك الذي يحدث عندما يصطدم النيزك بجزيئات الأكسجين يخلق درجة حرارة عالية جدًا.

على حافة الفضاء
الطبقة الرئيسية الأخيرة من الغلاف الجوي التي تفصل الأرض عن الفضاء تسمى الغلاف الحراري. وتقع على ارتفاع حوالي 100 كيلومتر عن سطح الأرض وتتكون من الغلاف الأيوني والغلاف المغناطيسي.
في الغلاف الأيوني، يسبب الإشعاع الشمسي التأين. ومن هنا تتلقى الجسيمات شحنة كهربائية. أثناء مرورها عبر الغلاف الجوي، يمكن ملاحظة الشفق القطبي على ارتفاعات عالية. بالإضافة إلى ذلك، يعكس الغلاف الأيوني موجات الراديو، مما يتيح الاتصالات اللاسلكية طويلة المدى.
أعلاه يوجد الغلاف المغناطيسي، وهو الحافة الخارجية للمجال المغناطيسي للأرض. إنه يعمل كمغناطيس عملاق ويحمي الأرض عن طريق احتجاز جزيئات ذات طاقة كبيرة.
الغلاف الحراري هو الأقل كثافة بين جميع الطبقات، ويختفي الغلاف الجوي تدريجياً ويندمج مع الفضاء الخارجي.

الرياح والطقس
تقع أنظمة تكوين الطقس حول العالم في طبقة التروبوسفير. وهي تنشأ نتيجة للتأثير المشترك على الغلاف الجوي للإشعاع الشمسي ودوران الأرض. تحدث حركة الهواء، المعروفة باسم الرياح، عندما ترتفع كتل الهواء الدافئة ليحل محلها الهواء البارد. يصبح الهواء أكثر دفئًا عند خط الاستواء، حيث تكون الشمس في ذروتها، ويصبح أكثر برودة كلما اقترب من القطبين.
ويسمى الجزء المليء بالحياة من الغلاف الجوي بالمحيط الحيوي. ويمتد من منظر عين الطير إلى السطح وإلى أعماق الأرض والمحيطات. داخل حدود المحيط الحيوي، هناك عملية دقيقة لضمان التوازن بين الحياة النباتية والحيوانية.
تأخذ الحيوانات الأكسجين وتزفر ثاني أكسيد الكربون، الذي "تمتصه" النباتات الخضراء من خلال عملية التمثيل الضوئي، باستخدام الطاقة من ضوء الشمس لإطلاق الأكسجين في الهواء. وهذا يضمن دورة مغلقة يعتمد عليها بقاء جميع الحيوانات والنباتات.

تهديد للغلاف الجوي
لقد حافظ الغلاف الجوي على هذا التوازن الطبيعي لمئات الآلاف من السنين، ولكن الآن أصبح مصدر الحياة والحماية هذا مهددًا بشكل خطير بسبب عواقب النشاط البشري: ظاهرة الاحتباس الحراري، والاحتباس الحراري، وتلوث الهواء، واستنفاد الأوزون، والأمطار الحمضية.
نتيجة للتصنيع العالمي على مدى الـ 200 عام الماضية، اختل توازن الغاز في الغلاف الجوي. أدى حرق الوقود الأحفوري (الفحم والنفط والغاز الطبيعي) إلى انبعاثات هائلة من ثاني أكسيد الكربون والغازات الأخرى، خاصة منذ ظهور السيارات في أواخر القرن التاسع عشر. كما أدى التقدم في التكنولوجيا الزراعية إلى زيادة كمية غاز الميثان وأكاسيد النيتروجين المنبعثة في الغلاف الجوي.

الاحتباس الحراري
هذه الغازات، الموجودة بالفعل في الغلاف الجوي، تحبس حرارة أشعة الشمس المنعكسة عن السطح. وبدونها، ستكون الأرض باردة جدًا لدرجة أن المحيطات ستتجمد وتموت جميع الكائنات الحية.
ومع ذلك، عندما تتزايد "الغازات الدفيئة" بسبب تلوث الهواء، فإن الكثير من الحرارة تحبس في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى ظاهرة الاحتباس الحراري. ونتيجة لذلك، في القرن الماضي وحده، ارتفع متوسط ​​درجة الحرارة على الكوكب بمقدار نصف درجة مئوية. واليوم، يتوقع العلماء حدوث مزيد من الاحترار بنحو 1.5 إلى 4.5 درجة مئوية بحلول منتصف هذا القرن.
تشير التقديرات إلى أن أكثر من مليار شخص (حوالي خمس سكان العالم) يتنفسون اليوم هواءً ملوثًا بشدة بالغازات الضارة. في الأساس، نحن نتحدث عن أول أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت. وقد أدى ذلك إلى زيادة حادة في أمراض الصدر والرئة، وخاصة بين الأطفال وكبار السن.
كما أن العدد المتزايد من الأشخاص الذين يعانون من سرطان الجلد أمر مثير للقلق أيضًا. وهذا نتيجة التعرض للأشعة فوق البنفسجية التي تخترق طبقة الأوزون المستنفدة.

ثقوب الأوزون
تحمينا طبقة الأوزون الموجودة في الستراتوسفير عن طريق امتصاص أشعة الشمس فوق البنفسجية. ومع ذلك، فإن الاستخدام الواسع النطاق في جميع أنحاء العالم للهيدروكربونات المكلورة والمفلورة (CFCs) المستخدمة في علب الأيروسول والثلاجات، بالإضافة إلى العديد من المواد الكيميائية المنزلية والبوليسترين، قد تسبب في تحلل هذه الغازات أثناء ارتفاعها إلى الأعلى لتكوين الكلور، والذي بدوره يتحول إلى غاز الكلور. ، يدمر الأوزون.
أبلغ الباحثون في القارة القطبية الجنوبية عن هذه الظاهرة لأول مرة في عام 1985، عندما تشكل ثقب في طبقة الأوزون فوق جزء من نصف الكرة الجنوبي. وإذا حدث هذا في مكان آخر من الكوكب، فسنتعرض لتعرض أكثر كثافة للإشعاعات الضارة. في عام 1995، أبلغ العلماء عن أخبار مثيرة للقلق حول ظهور ثقب الأوزون فوق القطب الشمالي وجزء من شمال أوروبا.

أمطار حمضية
يتكون المطر الحمضي (بما في ذلك حامض الكبريتيك والنيتريك) من تفاعل ثاني أكسيد الكبريت وأكاسيد النيتروجين (الملوثات الصناعية) مع بخار الماء في الغلاف الجوي. تموت النباتات والحيوانات في الأماكن التي تهطل فيها الأمطار الحمضية. هناك حالات دمرت فيها الأمطار الحمضية غابات بأكملها. علاوة على ذلك، تتساقط الأمطار الحمضية في البحيرات والأنهار، فتنشر آثارها الضارة على مساحات واسعة وتقتل حتى أصغر أشكال الحياة.
إن انتهاكات التوازن الطبيعي للغلاف الجوي محفوفة بعواقب سلبية للغاية. ومن المفترض أن يرتفع مستوى المحيط العالمي نتيجة للاحتباس الحراري، مما سيؤدي إلى فيضانات الأراضي المنخفضة من الأرض. قد تتأثر مدن مثل لندن ونيويورك بالفيضانات. وسيؤدي ذلك إلى وقوع العديد من الضحايا، وظهور الأوبئة بسبب تلوث الموارد المائية. وسوف يتغير نمط هطول الأمطار، وستشهد مناطق واسعة الجفاف، مما يسبب مجاعة واسعة النطاق. لكل هذا، سيتعين عليك دفع مبلغ كبير من الأرواح البشرية.

ما الذي يمكن عمله أيضًا؟
اليوم، يفكر المزيد والمزيد من الناس في القضايا البيئية، وتولي حكومات العديد من البلدان حول العالم اهتمامًا وثيقًا بالقضايا البيئية. تتم معالجة مشاكل مثل الاستخدام الرشيد للطاقة على نطاق عالمي. إذا استخدمنا كميات أقل من الكهرباء وسافرنا بضعة أميال أقل، فيمكننا تقليل كمية الوقود الأحفوري المستخدم لتوليد الكهرباء والبنزين والديزل. تعمل العديد من الدول على استخدام مصادر الطاقة البديلة، بما في ذلك طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ومع ذلك، لن يتمكنوا قريبًا من استبدال الوقود الأحفوري على نطاق واسع.
تقوم الأشجار، مثل النباتات الأخرى، بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين وتلعب دورًا حيويًا في تنظيم الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي. يتم قطع كميات هائلة من الغابات المطيرة في أمريكا الجنوبية. إن تدمير ملايين الكيلومترات المربعة من الغابات يعني دخول كمية أقل من الأكسجين إلى الغلاف الجوي وتراكم المزيد من ثاني أكسيد الكربون، مما يخلق تأثير مصيدة الحرارة.

الحملات العالمية
هناك حملات في جميع أنحاء العالم لإقناع حكومات البلدان المعنية بوقف تدمير الغابات الاستوائية. وتحاول بعض الدول استعادة التوازن الطبيعي من خلال تشجيع ودعم زراعة الأشجار.
ومع ذلك، لم يعد بإمكاننا التأكد من نقاء الهواء الذي نتنفسه. ونظرًا للضغط الشعبي، يتم التخلص التدريجي من استخدام مركبات الكربون الكلورية فلورية ويتم استخدام مواد كيميائية بديلة بدلاً من ذلك. ومع ذلك، لا يزال الجو في خطر. من الضروري ضمان رقابة مشددة على تصرفات الإنسان من أجل ضمان مستقبل "خالي من الغيوم" لغلافنا الجوي.

الستراتوسفير - طبقة من الغلاف الجوي تقع على ارتفاع يتراوح بين 11 إلى 50 كم. السمة الرئيسية للستراتوسفير هي زيادة محتوى الأوزون (O3) فيه. وحتى ارتفاع 10 كم وأكثر من 60 كم، يكاد يكون الأوزون غائباً، ويوجد أعلى تركيز له على ارتفاع 20-30 كم، وهو ما يسمى بطبقة الأوزون. تقع طبقة الأوزون في خطوط العرض المختلفة على ارتفاعات مختلفة، وهي: في خطوط العرض الاستوائية على ارتفاع 25 - 30 كم، في المناطق المعتدلة - 20 - 25 كم، في القطبية - 15 - 20 كم. تتشكل طبقة الأوزون ويتم الحفاظ عليها من خلال التفاعل المشترك للأشعة فوق البنفسجية الشمسية مع جزيئات الأكسجين (O2)، التي تنفصل إلى ذرات ثم تتحد مع جزيئات O2 الأخرى لتشكل الأوزون (O3).

تمتص طبقة الأوزون بتركيز الأوزون (حوالي 8 مل/م3) الأشعة فوق البنفسجية الضارة الصادرة عن الشمس وتكون بمثابة درع موثوق ضد هذه الإشعاعات الضارة بجميع أشكال الحياة على الأرض. لذلك، بفضل طبقة الأوزون، نشأت الحياة على الأرض. إذا تم ضغط طبقة الأوزون بأكملها في الغلاف الجوي تحت الضغط وتركيزها على سطح الأرض، فسوف تتكون طبقة يبلغ سمكها 3 مم فقط. ومع ذلك، فإن طبقة الأوزون ذات السماكة الضئيلة تحمي الأرض بشكل موثوق عن طريق امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الخطرة. عندما تمتص طبقة الأوزون الطاقة الشمسية، ترتفع درجة حرارة الغلاف الجوي، مما يعني أن طبقة الأوزون هي نوع من خزان الطاقة الحرارية في الغلاف الجوي. بالإضافة إلى ذلك، يحجب الأوزون حوالي 20% من إشعاع الأرض، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة الغلاف الجوي.

الإشعاع الكوني

ينظم الأوزون صلابة الإشعاع الكوني، وإذا تم تدمير كمية صغيرة من الأوزون، فإن صلابة الإشعاع تزداد بشكل حاد، وهذا يؤدي إلى تغييرات في العالم الحي للأرض.

الأوزون هو غاز نشط يؤثر سلبا على جسم الإنسان. وفي الجزء السفلي من الغلاف الجوي بالقرب من سطح الأرض، يكون تركيز الأوزون ضئيلاً، لذا فهو لا يؤذي الإنسان. ومع ذلك، في المدن الكبيرة حيث توجد حركة مرور كثيفة، تتشكل كمية كبيرة من الأوزون نتيجة للتحولات الكيميائية الضوئية لغازات عوادم السيارات. وقد ثبت أن انخفاض تركيز الأوزون أو غيابه يؤثر سلباً على الإنسان ويؤدي إلى الإصابة بالسرطان.

نظرية علمية

وفقا للنظرية العلمية، فقد حدث مؤخرا تدمير لطبقة الأوزون في الغلاف الجوي، ونتيجة لذلك تظهر ثقوب الأوزون، أي. يتناقص تركيز الأوزون في طبقة الأوزون لكوكبنا. يحدث ترقق طبقة الأوزون بسبب تدمير جزيئات الأوزون في التفاعلات مع مركبات مختلفة ذات أصل بشري وطبيعي، أي عند دمجها مع الفريونات المحتوية على الكلور والبروم، وكذلك مع المواد البسيطة (الهيدروجين والكلور والأكسجين ، ذرات البروم).

وفي عام 1985 اكتشف العلماء ثقب الأوزون في القطب الجنوبي، أي. وكانت مستويات الأوزون في الغلاف الجوي أقل بكثير من المعدل الطبيعي خلال فصل الربيع في القطب الجنوبي. تتكرر هذه التغييرات كل عام في نفس الوقت، ولكن مع ارتفاع درجات الحرارة، تم تشديد الحفرة. وظهرت ثقوب مماثلة في القطب الشمالي خلال فصل الربيع في القطب الشمالي.

محتوى ذو صلة:

طبقة الأوزون هي طبقة الغلاف الجوي لكوكبنا التي تحجب الجزء الأصعب من الطيف فوق البنفسجي. بعض أنواع ضوء الشمس لها تأثير ضار على الكائنات الحية. بشكل دوري، يصبح الغلاف الأوزون أرق، وتظهر فيه فجوات بأحجام مختلفة. يمكن للأشعة الخطرة أن تخترق الثقوب التي ظهرت على سطح الأرض بحرية. أين يقع وما الذي يمكن عمله للحفاظ عليه؟ المقالة المقترحة مخصصة لمناقشة هذه المشاكل المتعلقة بالجغرافيا وبيئة الأرض.

ما هو الأوزون؟

يوجد الأكسجين على الأرض في شكل مركبين غازيين بسيطين، وهو جزء من الماء وعدد كبير جدًا من المواد غير العضوية والعضوية الشائعة الأخرى (السيليكات والكربونات والكبريتات والبروتينات والكربوهيدرات والدهون). واحدة من التعديلات المتآصلة الأكثر شهرة للعنصر هي مادة الأكسجين البسيطة، وصيغتها هي O 2. التعديل الثاني للذرات هو O لهذه المادة - O 3. تتشكل الجزيئات الترياتومية عندما يكون هناك فائض من الطاقة، على سبيل المثال، نتيجة لتصريفات البرق في الطبيعة. بعد ذلك، سنكتشف ما هي طبقة الأوزون للأرض، ولماذا يتغير سمكها باستمرار.

الأوزون في الظروف العادية هو غاز أزرق ذو رائحة حادة ومحددة. الوزن الجزيئي للمادة هو 48 (للمقارنة السيد (الهواء) = 29). تذكرنا رائحة الأوزون بالعاصفة الرعدية، لأنه بعد هذه الظاهرة الطبيعية، يوجد المزيد من جزيئات O 3 في الهواء. ويزداد التركيز ليس فقط في المكان الذي توجد فيه طبقة الأوزون، بل أيضًا بالقرب من سطح الأرض. هذه المادة النشطة كيميائيا سامة للكائنات الحية، ولكنها تنفصل بسرعة (تتحلل). في المختبر والصناعة، تم إنشاء أجهزة خاصة - أجهزة الأوزون - لتمرير التفريغ الكهربائي عبر الهواء أو الأكسجين.

طبقة؟

تمتلك جزيئات O3 نشاطًا كيميائيًا وبيولوجيًا عاليًا. يصاحب ارتباط الذرة الثالثة بالأكسجين ثنائي الذرة زيادة في احتياطي الطاقة وعدم استقرار المركب. يتحلل الأوزون بسهولة إلى أكسجين جزيئي وجسيم نشط، مما يؤدي إلى أكسدة المواد الأخرى بقوة ويقتل الكائنات الحية الدقيقة. لكن في أغلب الأحيان، تتعلق الأسئلة المتعلقة بمركب الشم بتراكمه في الغلاف الجوي فوق الأرض. ما هي طبقة الأوزون ولماذا تدميرها ضار؟

مباشرة على سطح كوكبنا توجد دائما كمية معينة من جزيئات O 3، ولكن تركيز المركب يزداد مع الارتفاع. يحدث تكوين هذه المادة في طبقة الستراتوسفير بسبب الأشعة فوق البنفسجية للشمس التي تحمل كمية كبيرة من الطاقة.

الغلاف الأوزون

توجد منطقة من الفضاء فوق الأرض تحتوي على كمية من الأوزون أكبر بكثير من تلك الموجودة على السطح. لكن بشكل عام، تكون القشرة المكونة من جزيئات O3 رقيقة ومتقطعة. أين تقع طبقة الأوزون للأرض أو غلاف الأوزون لكوكبنا؟ إن عدم تناسق سمك هذه الشاشة قد أربك الباحثين أكثر من مرة.

توجد دائمًا كمية معينة من الأوزون في الغلاف الجوي للأرض، وهناك تقلبات كبيرة في تركيزها مع الارتفاع وعلى مر السنين. سوف نفهم هذه المشاكل بعد أن نكتشف الموقع الدقيق للشاشة الواقية لجزيئات O 3.

أين تقع طبقة الأوزون على الأرض؟

تبدأ الزيادة الملحوظة في المحتوى على مسافة 10 كيلومترات وتستمر حتى 50 كيلومترًا فوق الأرض. لكن كمية المادة الموجودة في طبقة التروبوسفير ليست شاشة بعد. كلما ابتعدت عن سطح الأرض، تزداد كثافة الأوزون. وتقع القيم القصوى على طبقة الستراتوسفير، وتقع منطقتها على ارتفاع 20 إلى 25 كم. يوجد 10 أضعاف جزيئات O 3 الموجودة على سطح الأرض.

ولكن لماذا يشكل سمك طبقة الأوزون وسلامتها مصدر قلق للعلماء والناس العاديين؟ اندلعت طفرة حول حالة الشاشة الواقية في القرن الماضي. اكتشف الباحثون أن طبقة الأوزون في الغلاف الجوي فوق القارة القطبية الجنوبية أصبحت أرق. تم تحديد السبب الرئيسي لهذه الظاهرة - تفكك جزيئات O 3. يحدث التدمير نتيجة للتأثير المشترك لعدد من العوامل، وأبرزها من صنع الإنسان، المرتبط بأنشطة البشرية.

ثقوب الأوزون

في آخر 30-40 سنة، لاحظ العلماء ظهور فجوات في الشاشة الواقية فوق سطح الأرض. لقد انزعج المجتمع العلمي من التقارير التي تفيد بأن طبقة الأوزون، درع الأرض، تتدهور بسرعة. نشرت جميع وسائل الإعلام في منتصف الثمانينات تقارير عن "ثقب" فوق القارة القطبية الجنوبية. ولاحظ الباحثون أن هذه الفجوة في طبقة الأوزون تزداد في فصل الربيع. تم تسمية السبب الرئيسي لنمو الضرر بالمواد الاصطناعية والاصطناعية - مركبات الكلوروفلوروكربون. المجموعات الأكثر شيوعا من هذه المركبات هي الفريونات أو المبردات. ومن المعروف أن أكثر من 40 مادة تنتمي إلى هذه المجموعة. أنها تأتي من مصادر عديدة لأن التطبيقات تشمل الصناعات الغذائية والكيميائية والعطور وغيرها من الصناعات.

تشتمل تركيبة الفريونات، بالإضافة إلى الكربون والهيدروجين، على الهالوجينات: الفلور والكلور وأحيانًا البروم. ويستخدم عدد كبير من هذه المواد كمبردات في الثلاجات ومكيفات الهواء. الفريونات نفسها مستقرة، ولكن عند درجات الحرارة المرتفعة وبوجود عوامل كيميائية نشطة، فإنها تدخل في تفاعلات الأكسدة. من بين منتجات التفاعل قد تكون هناك مركبات سامة للكائنات الحية.

شاشة الفريون والأوزون

تتفاعل مركبات الكلوروفلوروكربون مع جزيئات O3 وتدمر الطبقة الواقية فوق سطح الأرض. في البداية، تم اعتبار ترقق طبقة الأوزون بمثابة تقلب طبيعي في سمكها، وهو ما يحدث طوال الوقت. ولكن مع مرور الوقت، شوهدت ثقوب مثل "الحفرة" فوق القارة القطبية الجنوبية في جميع أنحاء نصف الكرة الشمالي. وقد زاد عدد هذه الفجوات منذ وقت المراقبة الأولى، لكنها أصغر في الحجم مما كانت عليه في القارة الجليدية.

في البداية، شكك العلماء في أن مركبات الكربون الكلورية فلورية هي التي تسببت في عملية تدمير الأوزون. هذه مواد ذات وزن جزيئي كبير. فكيف يمكن أن يصلوا إلى طبقة الستراتوسفير، حيث توجد طبقة الأوزون، إذا كانت أثقل بكثير من الأكسجين والنيتروجين وثاني أكسيد الكربون؟ أثبتت الملاحظات في الغلاف الجوي أثناء عاصفة رعدية، وكذلك التجارب، إمكانية اختراق جزيئات مختلفة مع الهواء على ارتفاع 10-20 كم فوق الأرض، حيث تقع حدود التروبوسفير والستراتوسفير.

مجموعة متنوعة من مدمرات الأوزون

كما يستقبل درع الأوزون أكاسيد النيتروجين الناتجة عن احتراق الوقود في محركات الطائرات الأسرع من الصوت ومختلف أنواع المركبات الفضائية. استكمل قائمة المواد التي يتم منها تدمير الغلاف الجوي وطبقة الأوزون والانبعاثات الصادرة عن البراكين الأرضية. في بعض الأحيان يصل ارتفاع تيارات الغازات والغبار إلى 10-15 كيلومترًا وينتشر على مئات الآلاف من الكيلومترات.

يساهم الضباب الدخاني فوق المراكز الصناعية الكبيرة والمدن الكبرى أيضًا في تفكك جزيئات O 3 في الغلاف الجوي. كما يعتبر سبب زيادة حجم ثقب الأوزون هو زيادة تركيزات ما يسمى بالغازات الدفيئة في الغلاف الجوي، حيث توجد طبقة الأوزون. وبالتالي، فإن مشكلة تغير المناخ البيئية العالمية ترتبط ارتباطًا مباشرًا بقضايا استنفاد طبقة الأوزون. الحقيقة هي أن الغازات الدفيئة تحتوي على مواد تتفاعل مع جزيئات O 3. وينفصل الأوزون، وتسبب ذرة الأكسجين أكسدة العناصر الأخرى.

خطر فقدان درع الأوزون

هل كانت هناك فجوات في الغلاف الجوي قبل الرحلات الفضائية وظهور الفريون والملوثات الجوية الأخرى؟ الأسئلة المذكورة أعلاه قابلة للنقاش، ولكن هناك استنتاج واحد يقترح نفسه: يجب دراسة طبقة الأوزون في الغلاف الجوي والحفاظ عليها من التدمير. كوكبنا الذي لا يحتوي على شاشة من جزيئات O 3 يفقد حمايته من الأشعة الكونية الصلبة ذات طول معين، والتي تمتصها طبقة من المادة النشطة. إذا كان درع الأوزون رقيقًا أو غائبًا، فإن عمليات الحياة الأساسية على الأرض معرضة للخطر. الإفراط يزيد من خطر حدوث طفرات في خلايا الكائنات الحية.

حماية طبقة الأوزون

إن نقص البيانات حول سمك الشاشة الواقية في القرون وآلاف السنين الماضية يجعل التنبؤات صعبة. ماذا يحدث إذا انهار غلاف الأوزون تماما؟ لعدة عقود، لاحظ الأطباء زيادة في عدد الأشخاص المصابين بسرطان الجلد. وهذا أحد الأمراض التي تسببها الأشعة فوق البنفسجية المفرطة.

وفي عام 1987، انضمت عدة دول إلى بروتوكول مونتريال، الذي نص على تخفيض إنتاج مركبات الكلوروفلوروكربون وحظرها بالكامل. كان هذا مجرد أحد الإجراءات التي ستساعد في الحفاظ على طبقة الأوزون - درع الأرض فوق البنفسجية. لكن الفريونات لا تزال تنتجها الصناعة وتدخل الغلاف الجوي. ومع ذلك، أدى الالتزام ببروتوكول مونتريال إلى تقليل ثقوب الأوزون.

ما الذي يمكن للجميع فعله لإنقاذ الغلاف الجوي للأوزون؟

ويشير الباحثون إلى أن الاستعادة الكاملة للشاشة الواقية ستستغرق عدة عقود أخرى. وذلك في حال توقف التدمير المكثف لها، وهو ما يثير الكثير من الشكوك. تستمر في دخول الغلاف الجوي، ويتم إطلاق الصواريخ والمركبات الفضائية الأخرى، وينمو أسطول الطائرات في مختلف البلدان. وهذا يعني أن العلماء لم يطوروا بعد طرقًا فعالة لحماية درع الأوزون من التدمير.

وعلى مستوى الأسرة، يمكن لكل شخص أن يساهم أيضًا. سيكون الأوزون أقل تحللًا إذا أصبح الهواء أنظف، ويحتوي على كمية أقل من الغبار والسخام وانبعاثات المركبات السامة. ولحماية طبقة الأوزون الرقيقة، من الضروري وقف حرق النفايات، والتخلص منها بشكل آمن في كل مكان. وينبغي تحويل وسائل النقل إلى أنواع وقود أكثر صداقة للبيئة، وينبغي توفير أنواع مختلفة من موارد الطاقة في كل مكان.

من المقبول حاليًا أن جميع أشكال الحياة على الأرض محمية من التأثيرات الضارة للأشعة فوق البنفسجية القاسية والخطرة بيولوجيًا بواسطة طبقة الأوزون. ولذلك، كان هناك قلق كبير في جميع أنحاء العالم بسبب الرسالة التي تفيد بوجود "ثقوب" في هذه الطبقة - وهي المناطق التي ينخفض ​​فيها سمك طبقة الأوزون بشكل كبير. وبعد سلسلة من الدراسات، تم التوصل إلى أن الفريونات، ومشتقات الفلوروكلورين من الهيدروكربونات المشبعة (C n H 2n + 2)، والتي لها صيغ كيميائية مثل CFCl 3 وCHFCl 2 وC 3 H 2 F 4 Cl 2 وغيرها، تساهم في لتدمير الأوزون. بحلول ذلك الوقت، وجدت الفريونات بالفعل التطبيق الأوسع: فقد كانت بمثابة مادة عاملة في الثلاجات المنزلية والصناعية، وتم شحن علب الهباء الجوي التي تحتوي على العطور والمواد الكيميائية المنزلية كوقود دافع (غاز دافع)، وتم استخدامها لتطوير بعض التصوير الفوتوغرافي الفني مواد. وبما أن تسرب الفريون هائل، ففي عام 1985 تم اعتماد اتفاقية فيينا لحماية طبقة الأوزون، وفي 1 يناير 1989، تم وضع البروتوكول الدولي (مونتريال) لحظر إنتاج الفريون. ومع ذلك، فإن N. I. Chugunov، أحد كبار الباحثين في أحد معاهد موسكو، متخصص في مجال الكيمياء الفيزيائية، أحد المشاركين في المفاوضات السوفيتية الأمريكية بشأن حظر الأسلحة الكيميائية (جنيف، 1976)، كان لديه شكوك جدية حول " "مزايا" الأوزون في الحماية من الأشعة فوق البنفسجية، وفي "خطأ" الفريونات في تدمير طبقة الأوزون.

جوهر الفرضية المقترحة هو أن كل أشكال الحياة على الأرض محمية من الأشعة فوق البنفسجية الخطيرة بيولوجيًا ليس بواسطة الأوزون، بل بواسطة الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي. والأكسجين، الذي يمتص إشعاع الموجة القصيرة، هو الذي يتحول إلى أوزون. النظر في الفرضية من وجهة نظر القانون الأساسي للطبيعة - قانون الحفاظ على الطاقة.

إذا كانت طبقة الأوزون، كما هو شائع الآن، تحبس الأشعة فوق البنفسجية، فإنها تمتص طاقتها. لكن الطاقة لا يمكن أن تختفي بدون أثر، وبالتالي لا بد أن يحدث شيء ما لطبقة الأوزون. هناك عدة خيارات.

تحول الطاقة الإشعاعية إلى حرارة.وينبغي أن تكون نتيجة ذلك تسخين طبقة الأوزون. إلا أنها تقع في ذروة أجواء باردة باستمرار. والمنطقة الأولى ذات درجة الحرارة المرتفعة (ما يسمى الذروة الوسطى) أعلى بأكثر من مرتين من طبقة الأوزون.

يتم استخدام الطاقة فوق البنفسجية لتدمير الأوزون.إذا كان الأمر كذلك، فلن تنهار فقط الأطروحة الأساسية حول الخصائص الوقائية لطبقة الأوزون، بل ستنهار أيضًا الاتهامات الموجهة ضد الانبعاثات الصناعية "الخبيثة" التي من المفترض أن تدمرها.

تراكم الطاقة الإشعاعية في طبقة الأوزون.ولا يمكن أن يستمر إلى أجل غير مسمى. في مرحلة ما، سيتم الوصول إلى حد تشبع طبقة الأوزون بالطاقة، وبعد ذلك، على الأرجح، سيبدأ تفاعل كيميائي متفجر. ومع ذلك، لم يلاحظ أحد انفجارات طبقة الأوزون في الطبيعة.

يشير التناقض مع قانون الحفاظ على الطاقة إلى أن الرأي حول امتصاص طبقة الأوزون للأشعة فوق البنفسجية الصلبة ليس له ما يبرره.

ومن المعروف أنه على ارتفاع 20-25 كيلومترا فوق الأرض، يشكل الأوزون طبقة ذات تركيز متزايد. السؤال الذي يطرح نفسه - من أين أتى؟ إذا اعتبرنا الأوزون هدية من الطبيعة، فهو غير مناسب لهذا الدور - فهو يتحلل بسهولة شديدة. علاوة على ذلك، تتميز عملية التحلل بخصوصية أنه مع انخفاض محتوى الأوزون في الغلاف الجوي، يكون معدل التحلل منخفضًا، ومع زيادة التركيز يزداد بشكل حاد، وعند 20-40٪ من محتوى الأوزون في الأكسجين، يستمر التحلل مع انفجار . ولكي يظهر الأوزون في الهواء، من الضروري التأثير على بعض مصادر الطاقة على الأكسجين الجوي. يمكن أن يكون تفريغًا كهربائيًا ("نضارة" خاصة للهواء بعد عاصفة رعدية نتيجة لظهور الأوزون)، بالإضافة إلى الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة. إن تشعيع الهواء بالأشعة فوق البنفسجية بطول موجة يبلغ حوالي 200 نانومتر هو إحدى طرق إنتاج الأوزون في الظروف المختبرية والصناعية.

تقع الأشعة فوق البنفسجية للشمس في نطاق الطول الموجي من 10 إلى 400 نانومتر. كلما كان الطول الموجي أقصر، زادت الطاقة التي يحملها الإشعاع. يتم إنفاق الطاقة الإشعاعية على الإثارة (الانتقال إلى مستوى طاقة أعلى)، والتفكك (الفصل) والتأين (التحول إلى أيونات) لجزيئات الغاز في الغلاف الجوي. عند إنفاق الطاقة، يضعف الإشعاع، أو يتم امتصاصه. يتم قياس هذه الظاهرة بواسطة معامل الامتصاص. مع انخفاض الطول الموجي، يزداد معامل الامتصاص - يؤثر الإشعاع على المادة بقوة أكبر.

من المعتاد تقسيم الأشعة فوق البنفسجية إلى نطاقين - الأشعة فوق البنفسجية القريبة (الطول الموجي 200-400 نانومتر) والبعيدة أو الفراغية (10-200 نانومتر). ولا يهمنا مصير الأشعة فوق البنفسجية الفراغية، فهي تُمتص في الطبقات العليا من الغلاف الجوي. هو المسؤول عن إنشاء الأيونوسفير. يجب الانتباه إلى الافتقار إلى المنطق عند النظر في عمليات امتصاص الطاقة في الغلاف الجوي - فالأشعة فوق البنفسجية البعيدة تخلق الغلاف الأيوني، والقريب لا يخلق أي شيء، وتختفي الطاقة دون عواقب. وهكذا يصبح الأمر وفق فرضية امتصاص طبقة الأوزون لها، والفرضية المقترحة تلغي هذا اللامنطقية.

نحن مهتمون بالأشعة فوق البنفسجية القريبة، التي تخترق الطبقات الأساسية للغلاف الجوي، بما في ذلك طبقة الستراتوسفير والتروبوسفير، وتشع الأرض. وفي طريقه، يستمر الإشعاع في تغيير التركيب الطيفي بسبب امتصاص الموجات القصيرة. لم يتم اكتشاف أي إشعاع بطول موجي أقل من 280 نانومتر على ارتفاع 34 كيلومترًا. يعتبر الإشعاع الأكثر خطورة بيولوجيًا هو الإشعاع ذو الأطوال الموجية من 255 إلى 266 نانومتر. ويترتب على ذلك أن الأشعة فوق البنفسجية المدمرة يتم امتصاصها قبل وصولها إلى طبقة الأوزون، أي على ارتفاعات 20-25 كيلومترا. والإشعاع ذو الطول الموجي الأدنى 293 نانومتر يصل إلى سطح الأرض، فلا يوجد خطر
يمثل. وبالتالي فإن طبقة الأوزون لا تشارك في امتصاص الإشعاعات الخطرة بيولوجيا.

دعونا نفكر في العملية الأكثر احتمالا لتكوين الأوزون في الغلاف الجوي. عندما يتم امتصاص طاقة الأشعة فوق البنفسجية ذات الموجة القصيرة، تتأين بعض الجزيئات، وتفقد إلكترونًا وتكتسب شحنة موجبة، وينفصل بعضها إلى ذرتين متعادلتين. يتحد الإلكترون الحر المتكون أثناء التأين مع إحدى الذرات لتكوين أيون أكسجين سالب. تتحد الأيونات المشحونة بشكل معاكس لتشكل جزيء الأوزون المحايد. في الوقت نفسه، تنتقل الذرات والجزيئات، التي تمتص الطاقة، إلى مستوى الطاقة الأعلى، إلى حالة مثارة. بالنسبة لجزيء الأكسجين، تبلغ طاقة الإثارة 5.1 فولت. تكون الجزيئات في حالة إثارة لمدة تتراوح بين 10 إلى 8 ثوانٍ تقريبًا، وبعد ذلك، تنبعث منها كمية إشعاعية، وتتفكك (تتفكك) إلى ذرات.

يتمتع الأكسجين بميزة في عملية التأين: ولهذا فهو يتطلب أقل طاقة بين جميع الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي - 12.5 فولت (لبخار الماء - 13.2؛ ثاني أكسيد الكربون - 14.5؛ الهيدروجين - 15.4؛ النيتروجين - 15.8 فولت). ).

وهكذا، عندما يتم امتصاص الأشعة فوق البنفسجية في الغلاف الجوي، يتشكل نوع من الخليط الذي تسود فيه الإلكترونات الحرة وذرات الأكسجين المحايدة والأيونات الموجبة لجزيئات الأكسجين، ويتشكل الأوزون عندما تتفاعل.

يحدث تفاعل الأشعة فوق البنفسجية مع الأكسجين في جميع أنحاء ارتفاع الغلاف الجوي - هناك أدلة على أنه في طبقة الميزوسفير، على ارتفاع يتراوح بين 50 إلى 80 كيلومترًا، تمت ملاحظة عملية تكوين الأوزون بالفعل، والتي تستمر في طبقة الستراتوسفير (من 15 إلى 80 كيلومترًا). 50 كم) وفي التروبوسفير (حتى 15 كم). وفي الوقت نفسه، تتعرض الطبقات العليا من الغلاف الجوي، وخاصة طبقة الميزوسفير، لتأثير قوي من الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة، بحيث تتأين جزيئات جميع الغازات التي يتكون منها الغلاف الجوي وتتحلل. الأوزون الذي تم تشكيله للتو لا يمكن إلا أن يتحلل، خاصة وأن هذا يتطلب نفس الطاقة تقريبا كما هو الحال بالنسبة لجزيئات الأكسجين. ومع ذلك، فإنه لم يتم تدميره بالكامل - فجزء من الأوزون، وهو أثقل من الهواء بمقدار 1.62 مرة، ينحدر إلى الطبقات السفلى من الغلاف الجوي على ارتفاع 20-25 كيلومترًا، حيث تبلغ كثافة الغلاف الجوي (حوالي 100 جم / م 2) 3) يسمح لها أن تكون في حالة توازن. وهناك، تخلق جزيئات الأوزون طبقة ذات تركيز متزايد. عند الضغط الجوي الطبيعي، يكون سمك طبقة الأوزون 3-4 ملم. من المستحيل عمليا أن نتخيل درجات الحرارة العالية جدًا التي يجب تسخينها مثل هذه الطبقة الرقيقة إذا امتصت بالفعل كل طاقة الأشعة فوق البنفسجية تقريبًا.

وعلى ارتفاعات أقل من 20-25 كيلومتراً، يستمر تخليق الأوزون، كما يتضح من التغير في الطول الموجي للأشعة فوق البنفسجية من 280 نانومتر على ارتفاع 34 كيلومتراً إلى 293 نانومتر على سطح الأرض. الأوزون الناتج، لعدم قدرته على الارتفاع، يبقى في طبقة التروبوسفير. يحدد هذا محتوى الأوزون الثابت في هواء الطبقة السطحية في الشتاء بمستوى يصل إلى 2 . 10-6%. في الصيف، يكون تركيز الأوزون أعلى بمقدار 3-4 مرات، ويرجع ذلك على ما يبدو إلى التكوين الإضافي للأوزون أثناء تفريغ البرق.

وبالتالي، فإن جميع أشكال الحياة على الأرض تحمي الأكسجين الموجود في الغلاف الجوي من الأشعة فوق البنفسجية الصلبة، في حين أن الأوزون مجرد منتج ثانوي لهذه العملية.

عندما تم اكتشاف ظهور "الثقوب" في طبقة الأوزون فوق القطب الجنوبي في سبتمبر وأكتوبر وفوق القطب الشمالي - في الفترة من يناير إلى مارس تقريبًا، نشأت شكوك حول موثوقية الفرضية حول الخصائص الوقائية للأوزون وتدميره بسبب الانبعاثات الصناعية، لأنه لا في القارة القطبية الجنوبية ولا في القطب الشمالي لا يوجد إنتاج.

من وجهة نظر الفرضية المقترحة، فإن موسمية ظهور "الثقوب" في طبقة الأوزون تفسر بحقيقة أنه في الصيف والخريف فوق القارة القطبية الجنوبية، وفي الشتاء والربيع فوق القطب الشمالي، لا ينكشف الغلاف الجوي للأرض عمليا للأشعة فوق البنفسجية. قطبي الأرض خلال هذه الفترات يكونان في "الظل"، وفوقهما لا يوجد مصدر للطاقة اللازمة لتكوين الأوزون.

الأدب

ميترا إس كيه. الغلاف الجوي العلوي.- م، 1955.
بروكوفييفا آي.أ. الأوزون الجوي. - م. ل.، 1951.

يعد الماء وضوء الشمس والأكسجين الموجود في الغلاف الجوي للأرض من الشروط الأساسية للنشوء والعوامل التي تضمن استمرار الحياة على كوكبنا. في الوقت نفسه، ثبت منذ فترة طويلة أن طيف وشدة الإشعاع الشمسي في الفراغ الفضائي لم يتغيرا، وعلى الأرض يعتمد تأثير الأشعة فوق البنفسجية على عوامل كثيرة: الوقت من السنة، الموقع الجغرافي، الارتفاع، سمك طبقة الأوزون، الغطاء السحابي ومستوى تركيز الشوائب الطبيعية والصناعية في الهواء.

ما هي الأشعة فوق البنفسجية

تبعث الشمس أشعة في نطاقات مرئية وغير مرئية للعين البشرية. يشمل الطيف غير المرئي الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية.

الأشعة تحت الحمراء عبارة عن موجات كهرومغناطيسية يتراوح طولها من 7 إلى 14 نانومتر، والتي تحمل تدفقًا هائلاً من الطاقة الحرارية إلى الأرض، ولذلك يطلق عليها غالبًا اسم الحرارية. وتبلغ حصة الأشعة تحت الحمراء في الإشعاع الشمسي 40%.

الأشعة فوق البنفسجية هي طيف من الموجات الكهرومغناطيسية، وينقسم نطاقها بشكل مشروط إلى الأشعة فوق البنفسجية القريبة والبعيدة. يتم امتصاص الأشعة البعيدة أو الفراغية بالكامل في الغلاف الجوي العلوي. وفي ظل الظروف الأرضية، يتم توليدها بشكل مصطنع فقط في غرف مفرغة.

تنقسم الأشعة فوق البنفسجية القريبة إلى ثلاث مجموعات فرعية من النطاقات:

• طويل - A (UVA) من 400 إلى 315 نانومتر؛
• متوسط ​​- B (UVB) من 315 إلى 280 نانومتر؛
• قصير - C (UVC) من 280 إلى 100 نانومتر.

كيف يتم قياس الأشعة فوق البنفسجية؟ اليوم، هناك العديد من الأجهزة الخاصة، سواء للاستخدام المنزلي أو المهني، والتي تسمح لك بقياس وتيرة وكثافة وحجم جرعة الأشعة فوق البنفسجية المستلمة، وبالتالي تقييم ضررها المحتمل على الجسم.

على الرغم من أن الأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس تحتل حوالي 10٪ فقط، إلا أنه بسبب تأثيرها حدثت قفزة نوعية في التطور التطوري للحياة - ظهور الكائنات الحية من الماء إلى الأرض.

المصادر الرئيسية للأشعة فوق البنفسجية

المصدر الرئيسي والطبيعي للأشعة فوق البنفسجية هو الشمس بالطبع. لكن الإنسان تعلم أيضًا "إنتاج الأشعة فوق البنفسجية" بمساعدة أجهزة المصابيح الخاصة:

• مصابيح الكوارتز الزئبقية ذات الضغط العالي التي تعمل في النطاق العام للأشعة فوق البنفسجية - 100-400 نانومتر؛
• مصابيح الفلورسنت الحيوية التي تولد أطوال موجية تتراوح من 280 إلى 380 نانومتر، مع الحد الأقصى لذروة الانبعاث بين 310 و320 نانومتر؛
• مصابيح مبيد للجراثيم خالية من الأوزون والأوزون (مع زجاج الكوارتز)، حيث تسقط 80٪ من الأشعة فوق البنفسجية بطول 185 نانومتر.

يتمتع كل من الأشعة فوق البنفسجية للشمس والأشعة فوق البنفسجية الاصطناعية بالقدرة على التأثير على التركيب الكيميائي لخلايا الكائنات الحية والنباتات، وفي الوقت الحالي لا يُعرف سوى عدد قليل من أنواع البكتيريا التي يمكنها الاستغناء عنها. بالنسبة لأي شخص آخر، فإن غياب الأشعة فوق البنفسجية سيؤدي إلى الموت الوشيك.

فما هو التأثير البيولوجي الحقيقي للأشعة فوق البنفسجية، وما فوائدها وهل هناك ضرر من الأشعة فوق البنفسجية على الإنسان؟

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على جسم الإنسان

الأشعة فوق البنفسجية الأكثر غدرا هي الأشعة فوق البنفسجية قصيرة الموجة، لأنها تدمر أي نوع من جزيئات البروتين.

فلماذا الحياة الأرضية ممكنة ومستمرة على كوكبنا؟ ما هي طبقة الغلاف الجوي التي تمنع الأشعة فوق البنفسجية الضارة؟

من الأشعة فوق البنفسجية الصلبة، تحمي الكائنات الحية طبقات الأوزون في الستراتوسفير، والتي تمتص بالكامل أشعة هذا النطاق، وهي ببساطة لا تصل إلى سطح الأرض.

ولذلك، فإن 95% من إجمالي كتلة الأشعة فوق البنفسجية الشمسية تكون ذات أطوال موجية طويلة (A)، وحوالي 5% تكون ذات أطوال موجية متوسطة (B). ولكن هنا من المهم التوضيح. على الرغم من وجود العديد من موجات الأشعة فوق البنفسجية الطويلة، ولديها قوة اختراق كبيرة، مما يؤثر على الطبقات الشبكية والحليمية من الجلد، فإن 5٪ من الموجات المتوسطة التي لا يمكنها اختراق البشرة هي التي لها أكبر تأثير بيولوجي.

إن الأشعة فوق البنفسجية متوسطة المدى تؤثر بشكل مكثف على الجلد والعينين وتؤثر أيضًا بشكل فعال على عمل الغدد الصماء والجهاز العصبي المركزي وجهاز المناعة.

من ناحية أخرى، يمكن أن تسبب الأشعة فوق البنفسجية ما يلي:

• حروق الشمس الشديدة في الجلد - حمامي الأشعة فوق البنفسجية.
• تغيم العدسة مما يؤدي إلى العمى - إعتام عدسة العين.
• سرطان الجلد هو سرطان الجلد.

بالإضافة إلى ذلك، فإن الأشعة فوق البنفسجية لها تأثير مطفر وتسبب خللاً في جهاز المناعة، مما يسبب أمراضًا سرطانية أخرى.

من ناحية أخرى، فإن عمل الأشعة فوق البنفسجية له تأثير كبير على عمليات التمثيل الغذائي التي تحدث في جسم الإنسان ككل. يزداد تخليق الميلاتونين والسيروتونين، مما يؤثر بشكل إيجابي على عمل الغدد الصماء والجهاز العصبي المركزي. تعمل الأشعة فوق البنفسجية على تنشيط إنتاج فيتامين د، وهو المكون الرئيسي لامتصاص الكالسيوم، كما يمنع تطور الكساح وهشاشة العظام.

تشعيع الجلد بالأشعة فوق البنفسجية

يمكن أن تكون الآفات الجلدية ذات طبيعة هيكلية ووظيفية، والتي بدورها يمكن تقسيمها إلى:

1. إصابة حادة- تنشأ بسبب الجرعات العالية من الإشعاع الشمسي للأشعة متوسطة المدى التي تتلقاها في هذه الحالة في وقت قصير. وتشمل هذه التهاب الجلد الضوئي الحاد والحمامي.
2. الضرر المؤجل- تحدث على خلفية التشعيع المطول بأشعة فوق البنفسجية طويلة الموجة، بالمناسبة، لا تعتمد شدتها على الموسم أو وقت ساعات النهار. وتشمل هذه التهاب الجلد الضوئي المزمن، والشيخوخة الضوئية للجلد أو جراثيم الجلد الشمسية، والطفرات فوق البنفسجية وحدوث الأورام: سرطان الجلد، وسرطان الجلد الحرشفية والقاعدية. ومن قائمة الإصابات المتأخرة الهربس.

من المهم ملاحظة أن الضرر الحاد والمتأخر يمكن أن يحدث بسبب التعرض المفرط لحمامات الشمس الاصطناعية، وعدم ارتداء النظارات الشمسية، وزيارة صالونات الدباغة التي تستخدم معدات غير معتمدة و/أو لا تقوم بإجراء معايرة وقائية خاصة لمصابيح الأشعة فوق البنفسجية.

حماية الجلد من الأشعة فوق البنفسجية

إذا لم تسيء استخدام أي "حمامات شمسية"، فسوف يتعامل جسم الإنسان مع الحماية من الإشعاع بشكل مستقل، لأنه يتم الاحتفاظ بأكثر من 20٪ من البشرة الصحية. اليوم، يتم تقليل الحماية من الأشعة فوق البنفسجية للجلد إلى الطرق التالية التي تقلل من خطر الأورام الخبيثة:

• الحد من الوقت الذي يقضيه في الشمس، وخاصة خلال ساعات منتصف النهار في الصيف؛
• ارتداء ملابس خفيفة ولكن مغلقة، لأنه للحصول على الجرعة المطلوبة التي تحفز إنتاج فيتامين د، ليس من الضروري على الإطلاق أن تكون مغطياً بالسمرة؛
• اختيار واقيات الشمس اعتمادًا على مؤشر الأشعة فوق البنفسجية المحدد للمنطقة، والوقت من السنة واليوم، بالإضافة إلى نوع بشرتك.

انتباه! بالنسبة للسكان الأصليين في وسط روسيا، فإن مؤشر الأشعة فوق البنفسجية فوق 8 لا يتطلب استخدام الحماية النشطة فحسب، بل يشكل أيضًا تهديدًا حقيقيًا للصحة. يمكن العثور على قياسات الإشعاع وتوقعات مؤشر الطاقة الشمسية على مواقع الطقس الرائدة.

تأثير الأشعة فوق البنفسجية على العيون

من الممكن حدوث تلف في بنية قرنية العين والعدسة (كهربية العين) عند ملامسة العين لأي مصدر للأشعة فوق البنفسجية. على الرغم من أن القرنية السليمة لا تنقل الأشعة فوق البنفسجية الصلبة وتعكسها بنسبة 70%، إلا أن هناك الكثير من الأسباب التي يمكن أن تصبح مصدراً للأمراض الخطيرة. فيما بينها:

• المراقبة غير المحمية للتوهجات وكسوف الشمس؛
• نظرة عابرة على نجم على ساحل البحر أو في الجبال العالية؛
• صدمة ضوئية من فلاش الكاميرا؛
• مراقبة تشغيل آلة اللحام أو إهمال احتياطات السلامة (عدم وجود خوذة واقية) عند العمل بها؛
• التشغيل طويل الأمد للمصطروب في المراقص.
• انتهاك قواعد زيارة مقصورة التشمس الاصطناعي.
• إقامة طويلة في غرفة تعمل فيها مصابيح الأوزون الكوارتز المبيدة للجراثيم.

ما هي العلامات الأولى لكهربية العين؟ الأعراض السريرية، وهي احمرار الصلبة العين والجفون، والألم عند تحريك مقل العيون والإحساس بوجود جسم غريب في العين، عادة ما تحدث بعد 5-10 ساعات من الظروف المذكورة أعلاه. ومع ذلك، فإن الحماية من الأشعة فوق البنفسجية متاحة للجميع، لأنه حتى العدسات الزجاجية العادية لا تسمح بمرور معظم الأشعة فوق البنفسجية.

إن استخدام النظارات الواقية ذات الطلاء الفوتوكرومي الخاص على العدسات، أو ما يسمى بـ "نظارات الحرباء"، سيكون أفضل خيار "منزلي" لحماية العين. لا داعي للقلق بشأن اللون ودرجة التظليل التي يوفرها مرشح الأشعة فوق البنفسجية في الواقع حماية فعالة في ظرف معين.

وبالطبع، مع اتصال العين المتوقع مع ومضات من الأشعة فوق البنفسجية، لا بد من ارتداء النظارات مسبقاً أو استخدام أجهزة أخرى تؤخر الأشعة الضارة بالقرنية والعدسة.

استخدام الأشعة فوق البنفسجية في الطب

تقتل الأشعة فوق البنفسجية الفطريات والميكروبات الأخرى الموجودة في الهواء وعلى أسطح الجدران والأسقف والأرضيات والأشياء، وبعد التعرض لمصابيح خاصة يتم تنظيف العفن. يتم استخدام خاصية مبيد الجراثيم للأشعة فوق البنفسجية من قبل الناس لضمان عقم غرف المعالجة والجراحة. لكن الأشعة فوق البنفسجية في الطب لا تستخدم فقط لمكافحة عدوى المستشفيات.

لقد وجدت خصائص الأشعة فوق البنفسجية تطبيقها في مجموعة متنوعة من الأمراض. وفي الوقت نفسه، يجري باستمرار تطوير وتحسين أساليب جديدة. على سبيل المثال، تم استخدام تشعيع الدم بالأشعة فوق البنفسجية، الذي تم اختراعه منذ حوالي 50 عامًا، في الأصل لقمع نمو البكتيريا في الدم في حالات تعفن الدم والالتهاب الرئوي الحاد والجروح القيحية الواسعة وغيرها من الأمراض القيحية الإنتانية.

اليوم، يساعد تشعيع الدم بالأشعة فوق البنفسجية أو تنقية الدم في مكافحة التسمم الحاد، والجرعات الزائدة من المخدرات، والدمال، والتهاب البنكرياس المدمر، وتصلب الشرايين المسدودة، ونقص التروية، وتصلب الشرايين الدماغية، وإدمان الكحول، وإدمان المخدرات، والاضطرابات العقلية الحادة والعديد من الأمراض الأخرى، التي تتوسع قائمتها باستمرار . .

الأمراض التي يشار فيها إلى استخدام الأشعة فوق البنفسجية وعندما يكون أي إجراء بالأشعة فوق البنفسجية ضارًا:

من أجل العيش بدون ألم، للأشخاص الذين يعانون من تلف المفاصل، فإن مصباح الأشعة فوق البنفسجية سوف يقدم مساعدة لا تقدر بثمن في العلاج المعقد العام.

إن تأثير الأشعة فوق البنفسجية في التهاب المفاصل الروماتويدي والتهاب المفاصل، والجمع بين طريقة العلاج بالأشعة فوق البنفسجية مع الاختيار الصحيح للجرعة الحيوية ونظام المضادات الحيوية المختص هو ضمان بنسبة 100٪ لتحقيق تأثير شفاء نظامي مع الحد الأدنى من حمل الدواء.

في الختام، نلاحظ أن التأثير الإيجابي للأشعة فوق البنفسجية على الجسم وإجراء واحد فقط من الأشعة فوق البنفسجية (تنقية) الدم + جلستين في مقصورة التشمس الاصطناعي سيساعد الشخص السليم على أن يبدو ويشعر بأنه أصغر سناً بعشر سنوات.