أظهر بحث جديد مدى أهمية طبقة الأوزون بالنسبة إلى حرارة سطح الأرض. فبدونها، سيكون كوكبنا أكثر برودة بمقدار 3.5 كلفن. إذ يلعب العديد من آليات التأثير الارتدادي لأشعة الشمس المعكوسة دورا في تثبيت متوسط درجة حرارة الأرض الإجمالية وتحديدها.
ويمكن القول إننا في أبسط صورة نتلقى إشعاعا من الشمس. ويرتد بعض هذا الإشعاع عن الغلاف الجوي العلوي بينما ينتقل الباقي إلى الأسفل. ويمتص الهواء والأرض بعضا من هذا الإشعاع. وينعكس ما يتبقى من الإشعاع على سطح الأرض. ويهرب معظم ذلك مرة أخرى إلى الفضاء، لكن بعضا منه يعاد امتصاصه بواسطة الغلاف الجوي ما يخلق تأثير الاحتباس الحراري الذي يسخن سطحنا إلى درجات حرارة أعلى مما يمكن تحقيقه بدونه.
لكن هذه صورة شديدة التبسيط؛ إذ تعتمد درجة حرارتنا ومناخنا على كل شيء من وفرة الجزيئات المختلفة في الغلاف الجوي إلى أنظمة دوران المحيطات والغلاف الجوي.
وفي حين أن طبقة الأوزون في الغلاف الجوي العلوي للأرض ضرورية لمنع مرور كل الأشعة فوق البنفسجية الآتية من الشمس، فقد تجاهلت معظم النماذج المناخية دور الأوزون في دراسة مناخ الأرض.
ومع ذلك، درس الباحثون تأثير طبقة الأوزون في ورقة بحثية جديدة بمجلة arXiv.
ويفترض العلماء أنه لم تكن للأرض دائما طبقة أوزون. فقبل ظهور الحياة، كان الأوزون أساسا غير موجود في غلافنا الجوي. وأمضت الأرض مليارات السنين تعيش مع وجود طبقة أوزون ضئيلة السماكة للغاية. ولم يستقر الوضع إلا في الآونة الأخيرة نسبيا عند مستويات السماكة التي نراها في الوقت الحاضر.
وبينما يلعب الأكسجين الجزيئي الذي يشكل جزءا جيدا من الغلاف الجوي للأرض دورا ضئيلا في صنع المناخ، فإن طبقة الأوزون تقوم بدور ما.
ومن أجل دراسة تأثير طبقة الأوزون، استخدم الباحثون مجموعة من عمليات محاكاة مناخ الأرض. فقاموا بتغيير كمية الأوزون في الغلاف الجوي العلوي وسمحوا لدرجة حرارة الأرض بالوصول إلى حالة توازن.
فوجدوا أن وجود الأوزون له تأثير احترارٍ إضافي على درجات حرارة سطحنا، حيث يؤدي في المتوسط إلى زيادة درجة حرارة سطح الأرض بنحو 3.5 كلفن. وإذا ما اختفت طبقة الأوزون، سواء من خلال الإنسان أو بوسائل أخرى، فسيكون لذلك تأثير كارثي على مناخنا. والتأثير الأساسي لنقص الأوزون هو تبريد الطبقة العليا من الستراتوسفير. ولا يمكن للهواء البارد الاحتفاظ بقدر كبير من الرطوبة، وبالتالي تصبح طبقة الستراتوسفير أكثر جفافا. كما يعد بخار الماء من غازات الدفيئة المهمة، وبالتالي بدونه سيتضاءل تأثير الاحتباس الحراري على الأرض.
وإلى جانب التغيرات بدرجة حرارة الأرض، سيكون لنقص الأوزون تأثيرات كبيرة على مناخنا عموما. كما أن نقص الأوزون وما ينتج عنه من تبريد لطبقة الستراتوسفير من شأنه أن يزعزع استقرار تلك الطبقة من الغلاف الجوي ما يمنع تكون السحب. وهذا من شأنه أن يجبر الغيوم على الظهور فقط على ارتفاعات منخفضة.
وفيما ستتم تقوية بعض التيارات النفاثة بالقرب من خط الاستواء، سيضعف البعض الآخر بالقرب من القطبين. وسيكون لذلك عواقب وخيمة على أنماط الطقس الموسمية في جميع خطوط العرض.
