منهج العلوم للصف الثان الاعدادى الوحدة الثانية

الوحدة الثانية الغلاف الجوي وحماية كوكب الأرض

الدرس الأول طبقات الغلاف الجوي

تحاط الأرض بغلاف غازي يدور معها حول محورها ويمتد بارتفاع حوالي 1000 كم فوق سطح البحر ويعرف بالهواء الجوي أو الغلاف الجوى0
الضغط الجوي
تعريفه هو وزن عمود من الهواء مساحة مقطعة وحدة المساحات وطوله هو ارتفاع الغلاف الجوى0
وحدة قياسه يقدر الضغط الجوى بوحدة } البار ( b ) - المللي بار ( mb ) {
ملحوظة : } (b) = 1000 (mb) {
س/ أشرح نشاط يوضح كيفية قياس الضغط الجوى المعتاد؟
الأدوات * حوض زجاجي . * زئبق .
* مسطرة طولها متر. * قمع .
* أنبوبة زجاجية مساحة مقطعها ( 1 سم ) وارتفاعها واحد متر .
الخطوات 1) أملأ الحوض إلى منتصفه بالزئبق0
2) إملاء الأنبوبة إلى حافتها بالزئبق وغطها بالغطاء0
3) أقلب الأنبوبة وضع فوهتها فى حوض الزئبقي ثم ارفع الغطاء0
الملاحظات الاستنتاج
طول عمود الزئبق فى الأنبوبة الزجاجية يصل إلى 76سم . الضغط الجوى المعتاد يساوى وزن عمود من الزئبق مساحة مقطعة 1سم2 وارتفاعه 76 سم .


حقيقة علمية
الضغط الجوى المعتاد عند سطح البحر يساوى ( 76 سم زئبق ) وهو ما يعادل ( 1013,25 ) مللى بار.
تدريب
ما قيمة الضغط بالمللى بار عند قمة أحد الجبال إذا كانت قراءة البارومتر فى هذا الموضع 72 سم زئبق؟
الحل 76 سم زئبق 1013.25 مللى بار
72 سم زئبق س مللى بار
الضغط الجوى عند قمة الجبل = = = 959.92 مللى بار

أجهزة قياس الضغط الجوي
يقاس الضغط الجوى بأجهزة تعرف بالبارومترات ومنها:
*البارومتر الزئبقي * البارومتر المعدني *البارومتر المسجل (الباروجراف)
العوامل المؤثرة فى الضغط الجوى
يختلف الضغط الجوى باختلاف الارتفاع عن سطح البحر0
• عملت أن الضغط الجوى عند سطح الأرض يساوى وزن عمود الهواء فوق وحدة المساحات من هذا السطح .
• وعند الارتفاع عن مستوى سطح البحر (قمة جبل مثلا) فإن جزء من عمود الهواء يتم اقتطاعة فيقل تبعا لذلك وزن الهواء عند هذا الارتفاع .
• أى أن الضغط الجوى يقل كلما ارتفعنا إلى أعلى .




س أثبت بالتجربة أن الضغط الجوى يختلف باختلاف الارتفاع عن سطح البحر0
الأدوات 4 كتب كبيرة ، 60 رقائق من البلاستيك ,3 قطع من الصلصال مختلفة الألوان .
الخطوات كون من الصلصال 3 كرات متماثلة .
الملاحظات • يتغير شكل كرات الصلصال نتيجة الضغط عليها .
• التغير الكبير فى الشكل حدث للكرة السفلية .
• التغير الطفيف فى الشكل حدث للكرة العلوية .
الاستنتاج كلما زاد (ضغط) الكتب تبعا لزيادة عددها (ارتفاعها) يزداد التغير فى شكل قطع الصلصال وبنفس الكيفية : يزداد الضغط الجوى بزيادة طول عمود الهواء .

حقيقة علمية
• 50% من الهواء الجوى يتواجد فى المنطقة ما بين سطح البحر وحتى ارتفاع ( 3 كم ) .
• فى حين يتواجد 90% منه حتى ارتفاع ( 16 كم ) فوق سطح البحر

س : ما أثر النقص فى طول عمود الهواء على وزنه؟
• الضغط الجوى المعتاد يساوى وزن عمود الهواء فوق وحدة المساحات من الأرض .
• وبالتالي كلما نقص طول عمود الهواء فوق السطح يقل طبعا لذلك وزنه فيقل ضغطه .

س : ما أثر الارتفاع فوق سطح البحر على كثافة الهواء الجوى؟
كلما ارتفعنا فوق سطح تقل كثافة الهواء الجوى فيقل تبعا لذلك وزنه وضغطه0

معلومة إثرائية

 أكبر ضغط جوى تتم تسجيله على سطح الأرض كان فى يناير 1968 فى سيبيريا وبلغ (1080مللى بار)0
 بينما أقل ضغط جوى كان فى عين الإعصار الإستوائى (تيفون) عام 1979 م وبلغ (780 مللى بار)0
 يتعادل الضغط الجوى الداخلي فى الإنسان مع الضغط الخارجي للهواء الجوى0



تطبيق حياتي
بارومتر تحديد طقس اليوم

يمكن معرفة طقس اليوم المحتمل بطريقة بسيطة مباشرة بواسطة جهاز شخصي يعرف باسم الأنيرويد ( Aneroid ) وهو نوع من أنواع البارومترات0

طبقات الغلاف الجوي

يقسم الغلاف الجوى تبعا للتغيرات الحادثة فى الضغط الجوى ودرجات الحرارة إلى عدة طبقات هى ابتداء من سطح الأرض .
1) طبقة التروبوسفير
2) طبقة الستراتوسفير
3) طبقة الثرموسفير (الأيونوسفير)

أولا: خصائص طبقة التروبوسفير 0
ترتيبها ومعناها : التروبوسفير هى الطبقة الأولى من طبقات الغلاف الجوى .
ومعناها: الطبقة المضطربة لحدوث معظم التقلبات الجوية فيها .
سمكها • متوسط ارتفاع الطبقة فوق القطبين (8كم)
• ارتفاعها فوق خط الاستواء (18كم)
• سمك الطبقة (13 كم) وهو متوسط ارتفاعها .
ارتفاعها تمتد من سطح البحر وحتى (التروبوبوز) بسمك حوالى 13 كم .
درجة حرارتها • تقل دراجات الحرارة فيها بالارتفاع لأعلى بمعدل 6.5 درجة لكل واحد كيلو متر .
• حتى تصل إلى أقل قيمة لها وهى (60 5) عند التروبوبوز .
الضغط الجوى يقل فيها الضغط الجوى كلما ارتفعنا الأعلى ويصل عند نهاية الطبقة إلى (0.1) من قيمة الضغط الجوى المعتاد عند سطح البحر .
مميزاتها 1) تحتوى على حوالي 75% من كتلة الغلاف الجوى لذلك تحدث بها كافة الظواهر الجوية كالأمطار والرياح والسحب وغيرها التى تتكون منها الطقس ويبنى عليها المناخ وهو ما يؤثر بشكل عام على نشاط الكائنات الحية0
2) تحتوى على حوالي 99% من بخار ماء الهواء الجوى وهو ما ينظم درجة حرارة الأرض , كما يفسر تركز كتلة الغلاف الجوي فيها0
3) حركة الهواء فيها رأسية حيث تتصاعد التيارات الهوائية الساخنة لأعلى وتهبط التيارات الباردة لأسفل , وهو ما يفسر العلاقة بين الضغط والحرارة

معلومة إثرائية
سمك التروبوسفير(13 كم) وهو متوسط ارتفاع الطبقة فوق القطبين ( 8 كم ) وفوق خط الاستواء ( 18 كم )
تدريب
إذا كانت درجة الحرارة عند سطح أعلى مرتفعات جبال إيفرست هى 20.6˚ فكم تبلغ عند قمته التى ترتفع عن الأرض بمقدار 8862 م ؟

الحل
الارتفاع بالكيلومتر = = 8.862 كيلومتر
مقدار الانخفاض فى درجة الحرارة = الارتفاع بالكيلومتر × 6.5 = 57.6 درجة0
درجة الحرارة عند القيمة = درجة الحرارة عند السطح – معدل الانخفاض فى درجة الحرارة
= 20.6 - 57.6 = 37 درجة0













ثانيا : خصائص طبقة الستراتوسفير

ترتيبها هي الطبقة الثانية من طبقات الغلاف الجوى ويطلق عليها الغلاف الجوى الأوزوني وذلك الإحتوائها على طبقة غاز الأوزون التى تحمى من خطر الأشعة فوق البنفسجية 0
سمكها تمتد من التروبوبوز ( 13كم فوق سطح البحر ) وحتى الستراتوبوز (50كم )0
درجة حرارتها • تثبت درجة الحرارة فى الجزء السفلى فيها عند - 60˚ ثم تزداد تدريجيا بالارتفاع لأعلى حتى تصل عند نهايتها إلى درجة الصفر المئويى0
• ويرجع ذلك لوجود طبقة الأوزون بالجزء العلوي منها التى تمتص الأشعة الفوق بنفسجية الصادرة من الشمس0
الضغط الجوى فيها يقل فيها الضغط الجوى كلما ارتفعنا لأعلى ويصل عند نهايتها إلى (0.001) من قيمة الضغط الجوى المعتاد عند سطح البحر0
مميزاتها 1) تحتوى على معظم غاز الأوزون الموجود بالغلاف الجوى على ارتفاع (20 : 40 كم ) فوق سطح البحر0
2) الجزء السفلى منها خالى من الغيوم والاضطرابات الجوية ويتحرك الهواء فيها افقيا لذلك تعتبر هذه المنطقة مناسبة لتحليق الطائرات0

ثالثا: أهم خصائص طبقة الميزوسفير
ترتيبها هي الطبقة الثالثة من طبقات الغلاف الجوى والميزوسفير تعنى باليونانية (الطبقة المتوسطة) لأنها تحتل موقعا متوسطا بين طبقات الغلاف الجوى .
ارتفاعها تمتد من الستراتوبوز (50 كم ) فوق سطح البحر إلى المينروبوز ( 80 كم )
حرارتها تتناقص فيها درجات الحرارة بمعدل كبير بالارتفاع لأعلى حتى تصل عند نهايتها إلى ( - 90 5 )
مميزاتها 1) طبقة مضطربة شديدة التخلخل وذلك لاحتوائها فقط على كميات محدودة من غازى الهليوم والهيدروجين0
2) تتكون فيها الشهب نتيجة لاحتكاكها بجزئيات الهواء

رابعا: أهم خصائص طبقة الثرموسفير

ترتيبها الثرموسفير هى الطبقة الرابعة من طبقات الغلاف الجوى ومعناها الطبقة الحرارية لأنها أسخن طبقات الغلاف الجوى0
ارتفاعها تمتد من الميزوبوز وحتى ارتفاع ) 675كم ( وسمكها حوالى (590 كم ) .
حرارتها تزداد فيها درجات الحرارة بمعدل كبير بالارتفاع لأعلى حتى تصل إلى حوالي 1200˚.
مميزاتها يطلق عليها اسم (الأيونوسفير) لأن الجزء العلوي منها يحتوى على أيونات مشحونة ويمتد وجود هذه الايونات حتى ( 700 كم ) فوق سطح البحر0
استخدامها يقوم الأيونوسفير بدور هام فى الاتصالات اللاسلكية والبث الإذاعي حيث ينعكس عليه موجات الراديو التى تبثها مراكز الاتصالات أو محطات الإذاعة0
أهميتها للأرض يحاط الأيونوسفير بحزامين مغناطيسين يعرفان باسم ( حزامي فان ألين ) يقومان بدور هام فى تشتيت الإشعاعات الكونية الضارة بعيدا عن الأرض وهو ما يسبب فى نفس الوقت حدوث ظاهرة ( الشفق القطبي أو الأورورا ) والتي تظهر على هيئة ستائر ضوئية مبهرة من القطبين الشمالي والجنوبي للأرض0

معلومة إثرائية
يندمج الغلاف الجوى بالفضاء الخارجي فى منطقة تعرف باسم الأكسوسفير تسبح فيها الأقمار الصناعية والتي تستخدم فى الاتصالات والبث التليفزيوني عبر القارات وكذلك فى التعرف على الطقس .



• يقل الضغط الجوى بالارتفاع عن سطح البحر؟
لأن جزء من عمود الهواء تم اقتطاعة فيقل تبعا لذلك وزن الجزء المتبقي فيقل ضغطه .
• تحدثه كافة الظواهر الجوية فى طبقة التروبوسفير؟
لأن هذه الطبقة تحتوى على 75% من كتلة الغلاف الجوى لذلك تحدث فيها كافة الظواهر المتعلقة بالطقس والمناخ كالأمطار والرياح والسحب .
• طبقة التروبوسفير تعمل على تنظيم درجة حرارة الأرض ؟
لأنها تحتوى على حوالي 99% من بخار الماء الموجود فى الغلاف الجوى0
• بالارتفاع تدريجيا لأعلى فى طبقة الستراتوسفير ترتفع درجة الحرارة؟
يرجع ذلك لوجود طبقة الأوزون بالجزء العلوي منها تمتص الأشعة الفوق بنفسجية الصادرة من الشمس0
• الجزء السفلى من الستراتوسفير مناسب لتحليق الطائرات؟
لأن هذا الجزء خالي من الغيوم والاضطرابات الجوية ويتحرك الهواء فيها أفقيا ؟
• تحترق الشهب فى طبقة الميزوسفير بينما لا تحترق سفن الفضاء؟
لا تحرق سفن الفضاء أثناء مرورها فى طبقة الميزوسفير لأن مقدمتها المخروطية تشتت الحرارة وذليلها مصنوع من مادة عازلة0
• أهمية الأيونوسفير بالنسبة للمحطات الإذاعية؟
يقوم الأيونوسفير بدور هام فى الاتصالات اللاسلكية والبث الإذاعي حيث ينعكس عليه موجات الراديو التى تبثها مراكز الاتصالات أو محطات الإذاعة .
• أهمية حزامي فان ألين (حدوث ظاهرة الشفق القطبي) ؟
يحاط الأيون وسفير بحزامين مغناطيسين تقومان بدور هام فى تشتيت الإشعاعات الكونية المشحونة الضارة بعيدا عن الأرض وهو ما يسبب فى نفس الوقت حدوث ظاهرة الشفق القطبي .
• أهمية الأكسوسفير؟
تسبح فيها الأقمار الصناعية التى تستخدم فى الاتصالات والبث التليفزيوني عبر القارات وكذلك تستخدم فى التعرف على الطقس .
• يطلق على طبقة الثرموسفير الحارة اسم ( الأيونوسفير ) ؟
لأن الجزر العلوي منها يحتوى على أيونات مشحونة ويمتد وجود هذه الأيونات حتى 700 كم فوق سطح البحر .


تدريبات الدرس الأول

1- أكمل العبارات التالية:
1) تتكون الغلاف الجوى من أربع طبقات هى على الترتيب هى ...................
2) التروبوسفير، ...............، الميزوسفير..............
3) يوجد غاز الأوزون فى طبقة ..............
4) طبقة الأوزون تحمى الأرض من ..............
5) تنخفض درجة الحرارة فى طبقة التروبوسفير بمعدل .............. سلزيوس كلما ارتفعنا ..............كيلو متر فوق مستوى سطح البحر
6) طبقة .............مشحونة ودرجة حرارتها مرتفعة جدا بينما طبقة ...........تحدث فيها كافة الظواهر الجوية
7) تستخدم طبقة الأيونوسفير فى الاتصالات اللاسلكية التى تستخدم أمواج..............
تبلغ درجة الحرارة فى نهاية طبقة الستراتوسفير ..............سلزيوس بينما تبلغ درجة الحرارة فى نهاية طبقة التروبوسفير ..............سلزيوس0
9) توجد طبقة الأوزون على ارتفاع يتراوح بين ..............، ..............كيلو متر0
10) الضغط الجوى يكافئ وزن عمود من ..............ارتفاعه ..............
11) الضغط الجوى هو خارج قسمة .............. على ..............
12) يقاس الضغط الجوى بأجهزة خاصة تسمى..............
13) من العوامل المؤثرة فى الضغط الجوى ..............
14) كلما ارتفعنا إلى أعلى ..............الضغط الجوى0
15) يستخدم جهاز ..............لتحديد ارتفاع تحليق الطائرات بمعلومية..............


2- أختر الإجابة الصحية مما بين الأقواس:
1- يصل ارتفاع طبقة التروبوسفير عند القطبين إلى .............. ( 8 – 10 – 13 – 18 )
2- ....... من طبقات الغلاف الجوى التى تحتوى على نسبة كبيرة من بخار الماء تسمح بتكوين السحب
(الأيونوسفير- الميزوسفير- التروبوسفير – الستراتوسفير)
3- أكثر طبقات الغلاف الجوى ارتفاعات فى درجة الحرارة طبقة.........
( التروبوسفير – الستراتوسفير- الميزوسفير- الأيونوسفير )
4- يقع .......بين الستراتوسفير والميزوسفير ( التروبوبوز – الستراتوبوز- الميزوبوز )
5- تتكون الشهب فى ........ ( الميزوسفير – الأيونسفير – الإكسوسفير- الستراسفير )
6- الضغط الجوى المعتاد يعادل ......(760 mmHg / 1013 b / 76cmHg – جميع ما سبق )

أذكر أهمية كل مما يأتى:
1- حزامي فان ألين .............
2- الأقمار الصناعية ............
3- جهاز الألتيمتر................

4- رتب طبقات الغلاف الجوى تبعا للتغيرات الحرارية فيها

5- ما المقصود بكل من:
(1) الضغط الجوى
(2) ظاهرة الشفق الطبى


6- يعبر الشكل المقابل عن التغيرات الحرارية الحادثة فى طبقات الغلاف الجوى
(1) استبدل بالأحرف الموضحة على الشكل البيانات المناسبة0
(2) ما الطبقة
الأعلى فى درجة الحرارة ............
الأقل فى درجة الحرارة ............

7- أختر من قيم الضغط الجوى ما يناسب الارتفاعات المختلفة فوق سطح البحر .
الارتفاعات فوق سطح البحر بالكيلو متر قيم الضغط الجوى بالمللى بار
(1) 3 Km 203 mb
(2) 6 Km 7312 mb
(3) 9 Km 323 mb
(4) 12 Km 503 mb


مسائل
1- احسب درجة الحرارة على ارتفاع 3 كيلو متر من نقطة على سطح الأرض علما بأن درجة الحرارة عند هذه النقطة 24 سلزيوس0
2- إذا كانت درجة الحرارة عند سطح جبل 13سلزيوس فعلى أي ارتفاع يبدأ ظهور الجليد0
3- إذا كانت درجة الحرارة على ارتفاع 4 كيلو من نقطة عند سطح الأرض هى 5 سلزيوس فكم تكون درجة الحرارة عند تلك النقطة0




الدرس الثاني



من أخطر التهديدات التى تواجه كوكب الأرض منذ القرن العشرين هي :
1- ظاهرة تآكل طبقة الأوزون .
2- ظاهرة الاحتراز العالمي .
3-



غاز الأوزون
كيف يتكون 1- تنكسر الرابطة من جزئ الأكسجين O2 عند امتصاصه للأشعة الفوق بنفسجية (UV) فيتحول إلى ذرتين أكسجين حرتين 2 O

O2 2O
2- تتحد كل ذرة أكسجين حرة مع جزئ أكسجين أخر مكونة جزئ أوزون
O + O2 O3

أهم صفاته الأوزون غاز لونه أزرق شاحب وله رائحة مميزة يمكن ملاحظتها بالقرب من الأجهزة التى تحتوى على أنابيب تفريغ كهربى مثل (التليفزيون وماكينات التصوير الضوئي) .
مكانة لماذا تتكون طبقة الأوزون فى الستراتوسفير ؟
تتكون طبقة الأوزون على ارتفاع يتراوح ما بين (20 : 40 كم) فوق سطح البحر فى طبقة الستراتوسفير ( علل ) لأنها أول طبقة من طبقات الغلاف تقابل الأشعة فوق البنفسجية الصادرة من الشمس وتكون بها كمية مناسبة من غاز الأكسجين0
ملحوظة النانومتر = 1 × 10- 9 متر
أهمية الأوزون الطول الموجى للأشعة الفوق بنفسجية
البعيدة
UV-C المتوسطة
UV-B القريبة
UV-A
100 : 280 nm 280 : 315 nm 315 : 400 nm

تمنع طبقة الأوزون نفاذ الأشعة فوق البنفسجية البعيدة ومعظم الأشعة المتوسطة لما لها من أضرار بالغة 0

لهذا يقال أن طبقة الأوزون تعمل كدرع واقي للكائنات الحية من الآثار الكيمائية الضارة للأشعة الفوق بنفسجية . ( علل )

ما هي التأثيرات الضارة للأشعة الفوق بنفسجية ؟

الإنسان • زيادة معدلات الإصابة بمرض سرطان الجلد .
• إعتام عدسة العين ( الكتاركتا ) .
• ضعف المناعة .
البرمائيات • موت البيض .
• نقص معدلات التكاثر .
الأحياء البحرية • موت البلانكتون الذي تتغذى عليه الكائنات البحرية الصغيرة .
• تدمير السلاسل الغذائية البحرية .
النباتات الأرضية • اختلال عملية البناء الضوئي .
• نقص إنتاج المحاصيل .

معلومات إثرائية
الأشعة فوق البنفسجية القريبة من الطول الموجى للضوء المرئى تنفذ من الغلاف الجوى للأرض وتعمل على تخليق فيتامين ( د ) فى أجسام الأطفال حديثي الولادة0



تآكل طبقة الأوزون
كمية الأوزون الطبيعية يختلف كل من الضغط الجوى ودرجة الحرارة عند طبقة الأوزون عنها على سطح الأرض وقد أفترض العالم الإنجليزى (دوبسون) أن سمك طبقة الأوزون يكون3mm فقط لو كانت واقعة تحت ظروف الضغط الجوى المعتاد ودرجة الحرارة C˚ أو ما يعرف بـ (معدل الضغط ودرجة الحرارة)
وبناء على ذلك افترض أن كمية الأوزون الطبيعية تعادل 300 وحدة دوبسون (Du)
الأوزون فى منطقة القطب الجنوبي يلاحظ العلماء منذ عام 1978 م وجود تآكل فى طبقة الأوزون فوق منطقة القطب الجنوبي يعرف بثقب الأوزون- ويزداد فى شهر سبتمبر من كل عام 0 ( علل )
* وذلك نتيجة لتجمع الملوثات فى صورة سحب سوداء تدفعها الرياح بشكل طبيعي فى هذا التوقيت فوق منطق القطب الجنوبي مما يزيد من معدل تآكل طبقة الأوزون
نسبة التآكل فى طبقة الأوزون درجة الأوزون فى منطقة التآكل
=
كمية الأوزون الطبيعية
ما نسبة التآكل فى طبقة الأوزون فى أحدى المناطق إذا علمت أن درجة الأوزون فيها 150 دوبسون .
درجة الأوزون فى منطقة التآكل 150 1
= = = كمية الأوزون
كمية الأوزون الطبيعية 300 2

معلومات إثرائية
وصل مقدار التآكل فى طبقة الأوزون فى خريف 2001 إلى106Km 20 أ ما يعادل 20 ضعف مساحة مصر – ووصل فى خريف 2008 م إلى إلى106Km 27 أ أى أكبر من مساحة أمريكا الشمالية 0
[














ملوثات طبقة الأوزون
س : ما هى أخطر ملوثات طبقة الأوزون؟
1)مركبات (CFC)
الكلوروفلور وكربون
هذه المركبات معروفة تجاريا باسم الفريونات وتستخدم
• كمادة مبردة فى أجهزة التبريد
• كمادة دافعة لرذاذ الأيروسولات
• كمادة نافخة فى صناعة عبوات الفوم .
• كمادة مذيبة فى تنظيف الدوائر الإلكترونية
2)غاز بروميد الميثيل الذي يستخدم كمبيد حشرا لحماية مخزون المحاصيل الزراعية
3)الهالونات التى تستخدم فى إطفاء الحرائق
4)أكاسيد النيتروجين التى تنتج من احتراق وقود الطائرات الأسرع من الصوت (الكونكورد الفرنسية)

س : أشرح تجربة توضح أثر الملوثات على طبقة الأوزون؟
الأدوات قطعة لبان - ماء مغلي - زجاجة مياه غازية ذات فوهة ضيقة
الخطوات 1- ضع الماء المغلى بحرص فى الزجاجة حتى حافتها
2- امضغ قطعة اللبان ثم اضغط عليها لصنع شريحة رقيقة منها0
3- غط فوهة الزجاجة جيدا بشريحة اللبان بحيث تكون ملامسة لسطح الماء 0
الملاحظة تتمدد قطعة اللبان وتزداد رقتها
الاستنتاج اثر الماء المغلي على شريحة اللبان يشبه أثر بعض الملوثات على طبقة الأوزون0



س : كيف تؤثر مركبات (CFCl) على طبقة الأوزون ؟
يتم تآكل طبقة الأوزون بواسطة مركبات الكلوروفلوروكربون (CFCl) على ثلاثة خطوات هى:
الخطوة الأولى تحطم الأشعة الفوق بنفسجية (UV) جزئيات مركبات الكلوروفلوروكربون CFCl3 فتتحرر ذرات الكلور النشطة0

CFCI3 CFCI2 + C1

الخطوة الثانية تتفاعل ذرات الكلور النشطة مع جزئيات من غاز الأوزون مكونة جزئيات O2 من أول أكسيد الكلور ClO
CI +O3 O2 + CI

الخطوة الثالثة يتفاعل أول أكسيد الكلور الناتج مع جزئيات أوزون أخرى فتتحرر ذرات كلور نشطة أخرى تقوم بدورها بتحطيم المزيد من غاز الأوزون 0
CIO + O3 2O2 + CI

وتستمر دورة تآكل طبقة الأوزون بتأثير الملوثات وتختلف درجة الأوزون من عام لأخر تبعا لاختلاف كمية الملوثات المنبعثة

ملحوظة هامة كل ذرة كلور نشطة Cl تدمر حوالى 105×1 جزئ أوزون O3
المحافظة على طبقة الأوزون
س : لماذا يحتفل العالم بيوم الأوزون فى السادس عشر من شهر سبتمبر من كل عام؟
• إزاء الوضع الخطير الذي تشهده طبقة الأوزون عقد مؤتمر عالمي فى 16/9/1987م بمدينة مونتريال بكندا لمناقشة كيفية المحافظة على طبقة الأوزون واتخاذ الإجراءات المناسبة لحل هذه القضية وتوصلوا إلى مجموعة من التوصيات عرفت باسم (بروتوكول مونتريال ) والتى وقعت عليه 191 دولة0
• ضرورة خفض إنتاج مركبات الكلوروفلوروكربون وإيجاد البدائل الآمنة بيئيا0
• وقف إنتاج طائرات الكونكورد الأسرع من الصوت لأن عودامها تؤثر على طبقة الأوزون 0

معلومات إثرائية
• قد تم تعديل بروتوكول مونتريال فى لندن عام 1990 م بشكل يلزم الدول بمنع إنتاج وتداول مركبات الكلورفلوروكربون حتى يسمح لها بتصدير منتجاتها 0
• وقد تم بالفعل خفض انتاج هذه المركبات 0
• تتولى الهيئة العربية للتصنيع مسئولية وتحويل المنتجات المصرية التى كانت تعتمد على مركبات (CFC) إلى منتجات غير ضارة بطبقة الأوزون0
ثانيا: ظاهرة الاحتراز العالمي
أسبابها
أظهرت أبحاث الهيئة العالمية للتغيرات المناخية IPCC التابعة للأمم المتحدة حدوث ارتفاع مستمر فى متوسط درجة حرارة الهواء القريب من سطح الأرض فيما يعرف بظاهرة ( الاحتراز العالمي ) والتي تسببها عملية الاحتباس الحراري ..
تداعياتها
* تغير مناخ الأرض * أعاصير استوائية متكررة * موجات حر وجفاف * ارتفاع مستوى مياه البحار * فيضانات مدمرة * حرائق غابات وغيرها
س : اشرح نشاط يوضح ظاهرة الاحتباس الحراري؟
الأدوات زجاجتان مياه غازية فارغة - مسحوق بيكربونات الصوديوم
ترمومتران مئويان - خل - ماء
الخطوات 1- ضع مقدار من الماء فى الزجاجة الأولى ومقدارا مساويا من الخل فى الزجاجة الثانية .
2- ضع ترمومتر فى كل زجاجة .
3- ضع مسحوق بيكربونات الصوديوم فى الزجاجة الثانية وأغلقها جيدا بالغطاء للاحتفاظ بغاز ثاني أكسيد الكربون المتصاعد
4- ضع الزجاجتين فى مكان مشمس .
الملاحظة ترتفع درجة الحرارة فى الزجاجة الثانية(الخل) بمقدار أكبر بعد مرور 10 دقائق0
الاستنتاج ارتفاع تركيز غاز ثاني أكسيد فى جو الزجاجة أدى إلى ارتفاع درجة الحرارة وبنفس الكيفية ترتفع درجة حرارة كوكب الأرض منذ عام 1935 م بتأثير زيادة غازات الدفيئة فى الغلاف الجوى والتي تنتج من احتراق الوقود الحفري وقطع وحرق أشجار الغابات .
الغازات الدفيئة
أهمها :
1- غاز ثاني أكسيد الكربون CO2 الذي ازدادت نسبته فى الغلاف الجوى إلى 0.038% فى عام 2005 بعد أن كانت نسبته المعروفة 0.031%
2- مركبات الكلورفلور وكربون (CFC) 0
3- غاز الميثان CH4
4- بخار الماء H2O
5- أكسيد النيتروز N2O

ملحوظة
غازات الدفيئة نعمة تكاد تتحول إلى نقمة فلولاها لانخفضت درجة حرارة الأرض إلى ( -18 C˚ )
إلا أن زيادة تركيزها فى الغلاف الجوى سوف يؤدى إلى كوارث بيئية .

ظاهرة الاحتباس الحراري
تفسيرها
يقوم الغلاف الجوى بدور مشابه لدور الزجاج فى الصوبات الزجاجية عندما ترتفع فيه كثافة غازات الدفيئة
حيث يسمح بمرور أشعة الضوء المرئي والأشعة ذات الأطوال الموجبة القصيرة الصادرة من الشمس والتى تمتصها الأرض بما عليها من أجسام وتعيد إشعاعها فى صورة أشعة تحت حمراء لا تستطيع النفاذ من الغلاف الجوى للأرض بسبب كبر طولها الموجى 0
تحتبس هذه الأشعة فى طبقة التروبوسفير مسببة ارتفاع فى درجة حرارة كوكب الأرض بسبب تأثيرها الحراري فيما يعرف بظاهرة الاحتباس الحراري أو ( أثر الصوبة الزجاجية )
آثارها السلبية
1- ذوبان جليد القطبين الشمالي والجنوبى0
يؤدى إلى ارتفاع مستوى سطح البحار والمحيطات وهو ما يهدد اختفاء بعض المناطق الساحلية وانقراض بعض الحيوانات القطبية كالدب القطبي وفيل البحر0

2- تغيرات مناخية حادة
من مظاهرها تكرار حدوث الأعاصير الاستوائية كإعصار كاترنيا عام 2005 م – والفيضانات المدمرة وموجات الجفاف – وحرائق الغابات .
كيفية مواجهة ظاهرة الاحتباس الحراري
وقع ممثلي 160 دولة فى مدينة كيوتو باليابان عام 1997م على اتفاقية كيوتو التى اقترحت تخفيض نسبة الانبعاثات الضارة بالبيئة عن طريق الحد من استهلاك الوقود الحفرى والبحث عن بدائل اخرى للطاقة صديقة للبيئة .
تطبيق حياتى
المصابيح الموفرة للطاقة
فى تقرير وارد عن الشركة القابضة للكهرباء فى مصر
أيهما تختار لإنارة غرف 10 ساعات يوميا لمدة 30 شهر بنفس قوة الإضاءة؟
1- مصباحا موفرا للطاقة بتكلفة إجمالية 1.35 جنية فى الشهر0
2- مصابيح عادية بتكلفة إجمالية 3.45 جنية فى الشهر0

أهم التعليلات

1- تتكون طبقة الأوزون فى الستراتوسفير؟
تتكون طبقة الأوزون على ارتفاع ما بين (20: 40كم) فوق سطح البحر فى الستراتوسفير لأنها أول طبقة من طبقات الغلاف الجوى تقابل الأشعة الفوق بنفسجية الصادرة من الشمس ويكون بها كمية مناسبة من غاز الأكسجين0
2- طبقة الأوزون تعمل كدرع واق للكائنات الحية؟
لأن هذه الطبقة تمنع نفاذ الأشعة فوق البنفسجية البعيدة ومعظم الأشعة المتوسطة لذلك تحمى الكائنات الحية من الآثار الكيمائية الضارة للأشعة فوق البنفسجية0
3- للأشعة الفوق بنفسجية بعض الفوائد؟
الأشعة فوق البنفسجية القريبة من الطول الموجى للضوء المرئي تنفذ من الغلاف الجوى للأرض تعمل على تخليق فيتامين(د)فى أجسام الأطفال حديثي الولادة0
4- تقل درجة الأوزون فى شهر سبتمبر من كل عام؟
نتيجة لتجمع الملوثات فى صورة سحب سوداء تدفعها الرياح بشكل طبيعي فى هذا التوقيت فوق منطقة القطب الجنوبي مما يزيد من معدل تآكل طبقة الأوزون0
5- وقف إنتاج طائرات الكونكورد؟
لأن عوادمها التى تحتوى على أكاسيد النيتروجين تؤثر على طبقة الأوزون؟
6- غازات الدفيئة نعمة تكاد تتحول إلى نقمة؟
هي نعمة فلولاها لانخفضت درجة حرارة الأرض وقد تصبح نقمة لأن زيادة تركيزها فى الغلاف الجوى سوف يؤدى إلى كوارث بيئية 0

معلومات تهمك
الاحتباس الحراري هو ظاهرة ارتفاع درجة الحرارة في بيئة ما نتيجة تغيير في سيلان الطاقة الحرارية من البيئة و إليها. وعادة ما يطلق هذا الاسم على ظاهرة ارتفاع درجات حرارة الأرض عن معدلها الطبيعي. و قد ازداد المعدل العالمي لدرجة حرارة الهواء عند سطح الأرض ب0.74 ± 0.18 °C خلال المائة عام المنتهية سنة 2005 . وحسب اللجنة الدولية لتغير المناخ(IPCC) فان "أغلب الزيادة الملحوظة في معدل درجة الحرارة العالمية منذ منتصف القرن العشرين تبدو بشكل كبير نتيجة لزيادة غازات الإحتباس الحراري(غازات البيت الزجاجي) التي تبعثها النشاطات التي يقوم بها البشر.


تدريبات الدرس الثاني
1-أكتب المصطلح العلمى الدال على العبارات التالية:
1- جزئ يتكون من اتحاد ذرة عنصر مع جزئ من نفس العنصر (............)
2- الارتفاع المستمر فى متوسط درجة حرارة الهواء القريب من سطح الأرض (............)
3- الحد الفاص بين الستراتوسفيروالميزوسفير والذى تثبت عنده درجة الحرارة (............)
4- طبقة مشحونة تنعكس عليها موجات الراديو (............)
5- مكون من مكونات الغلاف الجوى ارتفعت نسبته فى الأعوام الماضية إلى 0.038% (............)
6- نوع من الأشعة فوق البنفسجية تمتصها طبقة الأوزون بنسبة 100% (............)

2- اختر الإجابة الصحيحة مما بين القوسين:
1) تقدر طبقة الأوزون بوحدة ............. (DU – UV – IPCC – CFC)
2) كل مما يأتى من غازات الدفيئة ، عدا ............ (CH – NO – O-CO)
3- أكتب نبذة مختصرة عن الآثار السلبية المرتبة على ارتفاع درجة حرارة الأرض0
.....................................................................................
4- تتم دورة تآكل طبقة الأوزون على ثلاث خطوات 00 عبر عنها بمعدلات رمزية0
....................................................................................
5-أكمل العبارات التالية:
1- أعلى طبقات الغلاف الجوى من حيث درجة الحرارة ........ وأقلها ........
2- تحث معظم الظواهر الجوية فى طبقة ........ بينما تدور الأقمار الصناعية فى طبقة ........
3- الأشعة فوق البنفسجية ذات أثر ........ بينما الأشعة تحت الحمراء ذات أثر ........
4- من ملوثات طبقة الأوزون مركبات........المستخدمة فى أجهزة التبريد، ومركبات ........المستخدمة فى إطفاء الحرائق 0

6 - وضح بالمعادلات المزية فقط دور الأشعة فوق البنفسجية فى تكوين غاز الأوزون0
........................................................................................................................
7-أعلن قائد الطائرات أن الضغط الجوى خارج الطائرة ( 90 مللى بار ) .. فى أى طبقات الغلاف الجوى كانت تحلق الطائرة ؟ ولماذا؟
........................................................................................................................
8-قارن بين الميزوسفير والثرموسفير من حيث (درجة الحرارة – الأهمية – الضغط الجوى)
9- من الشكلين المقابلين
1) ماذا حدث لكتل جليد جزيرة جرين لاند بالقطب الشمالي خلال الفترة ما بين عامي 1982 م: 1992 م؟ وما الظاهرة المسئولة عما حدث؟
2) ما النتائج الأخرى المترتبة على هذه الظاهرة ؟
10-أحسب ارتفاع جبل درجة الحرارة عند سفحه C˚ 20 وعند قمته C˚ 60
........................................................................................................................
11-وضح أوجه التشابهة بين الصوبة الزجاجية وظاهرة الاحتباس الحرارى0
........................................................................................................................