فتوشیمی ازن استراتوسفری
واکنشهای فتوشیمیایی که ازن را در استراتوسفر تشکیل داده و از بین میبرند و لایه ازن را حفظ میکنند.
Definition
فتوشیمی ازن استراتوسفری مجموعهای از واکنشهای ناشی از نور خورشید است که ازن را در استراتوسفر تولید و تخریب میکنند و با مکانیسم چپمن که تنها شامل اکسیژن است، آغاز میشود.
Scope
مکانیسم چپمن برای تشکیل و تخریب ازن از اکسیژن مولکولی و اتمی، مفهوم اکسیژن فرد (odd oxygen)، توزیع عمودی ازن، اختلاف بین پیشبینیهای چپمن و مشاهدات، و جذب تابش فرابنفش که استراتوسفر را گرم میکند را پوشش میدهد.
Core questions
- مکانیسم چپمن چگونه لایه ازن را تولید میکند؟
- چرا چرخه چپمن به تنهایی ازن استراتوسفری را بیش از حد پیشبینی میکند؟
- جذب ازن چگونه ساختار دمایی استراتوسفر را شکل میدهد؟
Key theories
- مکانیسم چپمن
- فوتولیز اکسیژن مولکولی اتمهایی را ایجاد میکند که ازن را تشکیل میدهند، در حالی که فوتولیز و بازترکیب ازن آن را از بین میبرد و فراوانی اکسیژن فرد را در حالت پایدار تعریف میکند.
Mechanisms
نور خورشید فرابنفش با طول موج کوتاه، اکسیژن مولکولی را به اتمهایی تجزیه میکند که با مولکولهای اکسیژن ترکیب شده و ازن را تشکیل میدهند. خود ازن نیز با فوتولیز به اکسیژن مولکولی و اتمی بازمیگردد، و خانواده اکسیژن اتمی و ازن، که اکسیژن فرد نامیده میشود، به یک حالت پایدار فتوشیمیایی میرسد که در حدود ۲۵ کیلومتری به اوج خود میرسد. از آنجا که چرخه چپمن تنها با اکسیژن، ازن را بیش از حد پیشبینی میکند، چرخههای اتلافی کاتالیزوری اضافی برای تطابق با مشاهدات لازم است؛ جذب تابش فرابنفش توسط ازن، استراتوسفر را گرم کرده و وارونگی دمایی آن را ایجاد میکند.
Clinical relevance
لایه ازن تابش فرابنفش مضر بیولوژیکی را جذب میکند، و کمیسازی فتوشیمی آن اساس درک هم وضعیت طبیعی آن و هم آسیبپذیری آن در برابر تخریب است.
History
سیدنی چپمن نظریه فتوشیمیایی ازن استراتوسفری را در سال ۱۹۳۰ پیشنهاد کرد و اولین توضیح کمی از لایه ازن را ارائه داد که نقطه شروع شیمی استراتوسفری باقی مانده است.
Key figures
- Sydney Chapman
- Guy Brasseur
Related topics
Seminal works
- chapman1930
- brasseur2005
Frequently asked questions
- اکسیژن فرد چیست؟
- اکسیژن فرد خانواده شیمیایی شامل اکسیژن اتمی و ازن است که به دلیل تبدیل سریع به یکدیگر، با هم در نظر گرفته میشوند؛ فراوانی کل آن تنها از طریق واکنشهای تولید و اتلاف کندتر تغییر میکند.