اگر لایه اوزون از بین برود، چه اتفاقی می‌افتد؟

مکانیسم‌های بازخورد و محرک فراوانی در تثبیت و تنظیم میانگین دمای کلی زمین مؤثرند. در ساده‌ترین تصویر، ما تابش‌های خورشیدی را دریافت می‌کنیم. بخشی از این تابش در برخورد با جوً فوقانی زمین منعکس می‌شود؛ درحالی‌که بقیه‌ی آن به‌سمت پایین می‌آید.

سپس، مقداری از تابش‌ها را هوا و زمین جذب می‌کنند و باقی‌مانده‌ی آن از سطح زمین منعکس می‌شود. بیشتر بازتابش به فضا برمی‌گردد؛ اما مقداری از آن را دوباره اتمسفر جذب و اثر گلخانه‌ای را ایجاد می‌کند که دمای سطح زمین را گرم‌تر از حالتی می‌کند که این اثر وجود ندارد.

تصویر وصف‌شده بسیار ساده‌انگارانه است. درواقع، دما و اقلیم زمین به عوامل بسیار زیادی از فراوانی مولکول‌های مختلف در جوً گرفته تا سیستم‌های گردش جوً و اقیانوس بستگی دارد.

به‌گزارش ساینس‌آلرت، درحالی‌که لایه‌ی اوزون اتمسفر فوقانی زمین برای جلوگیری از تابش فرابنفش خورشید حیاتی است، بیشتر مدل‌های اقلیمی اثر اوزون را در رابطه با مطالعه‌ی اقلیم زمین نادیده گرفته‌اند. بااین‌حال، پژوهشگران به‌تازگی اثر لایه‌ی اوزون را در مقاله‌ی جدیدی که در سرور مقالات پیش‌انتشار آرکایو منتشر شده است، بررسی کرده‌اند.

زمین همیشه لایه‌ی اوزون را نداشت. قبل از پیدایش حیات، اوزون اساساً در اتمسفر زمین وجود نداشت و زمین میلیاردها سال را با لایه‌ی اوزون ناچیزی سپری کرد. لایه‌ی اوزون در دوره‌های اخیر به‌شکل لایه‌ی ضخیمی تثبیت شده است که امروزه شاهدش هستیم.

درحالی‌که اکسیژنِ مولکولی که بخش زیادی از جوً زمین را تشکیل می‌دهد، نقش کمی در اقلیم دارد، لایه‌ی اوزون نقش چشمگیری در این زمینه ایفا می‌کند.
پژوهشگران برای مطالعه‌ی تأثیر لایه‌ی اوزون از شبیه‌سازی‌های اقلیم زمین استفاده کردند. آنان مقدار اوزون را در اتمسفر فوقانی تغییر و اجازه دادند دمای زمین به تعادل برسد.

نتایج نشان داد اوزون اثر گرم‌کننده‌ای روی دمای سطح زمین می‌گذارد و به‌طور‌متوسط دمای سطح زمین را حدود ۳٫۵ درجه‌ی سانتی‌گراد افزایش می‌دهد. اگر لایه‌ی اوزون درنتیجه‌ی فعالیت‌های انسانی یا به روش دیگری از بین برود، تأثیر فاجعه‌باری بر اقلیم زمین خواهد گذاشت.

تأثیر اولیه‌ی فقدان اوزون سرد‌شدن استراتوسفر فوقانی خواهد بود. هوای سردتر نمی‌تواند رطوبت را در خود نگه دارد و استراتوسفر خشک‌تر می‌شود. بخار آب گاز گلخانه‌ای مهمی است و بدون آن اثر گلخانه‌ای کلی زمین کاهش پیدا خواهد کرد.

در این تصویر که از ماژول کوپولا در ایستگاه فضایی بین‌المللی گرفته شده است، ابرها برفراز جزایر دریای کارائیب مشاهده می‌شوند.

گذشته از تغییرات دمای زمین، فقدان اوزون اثر مهمی روی اقلیم کلی زمین خواهد گذاشت. فقدان اوزون و سرد‌شدن استراتوسفر لایه‌ی اتمسفر را بی‌ثبات و از تشکیل ابرها جلوگیری می‌کند. این وضعیت موجب می‌شود ابرها فقط در ارتفاعات پایین‌تر و بالاتر تشکیل شوند.

همچنین، برخی از جت استریم‌ها (بادهای نسبتاً قوی متمرکز در جریان باریکی در اتمسفر) در نزدیکی استوا تقویت می‌شوند؛ درحالی‌که بادهای نزدیکی قطب ضعیف خواهند شد. این امر می‌تواند پیامدهای شدیدی برای الگوهای آب‌وهوایی فصلی در تمام عرض‌های جغرافیایی به‌دنبال داشته باشد.

اتمسفر زمین سیستمی غنی و پیچیده است و نتایج مطالعه‌ی جدید نشان می‌دهد همه‌ی اجزای آن نقش مهمی ایفا می‌کنند.