Trái Đất được bảo vệ khỏi các tia cực tím gây hại nhờ một lớp khí đặc biệt gọi là lớp ozon. Lớp này tồn tại ở một tầng nhất định trong khí quyển và đóng vai trò như một tấm khiên chắn tự nhiên.
Đặc điểm tầng bình lưu liên quan đến ozon
Để trả lời câu hỏi tầng khí quyển nào chứa ozon bảo vệ Trái Đất, đó chính là tầng bình lưu (stratosphere).
Tầng bình lưu là gì?
+ Tầng bình lưu là tầng khí quyển nằm ngay phía trên tầng đối lưu (nơi chúng ta sinh sống và các hiện tượng thời tiết diễn ra).
+ Nó trải dài từ độ cao khoảng 10−15 km (tùy vĩ độ và mùa) đến khoảng 50 km so với bề mặt Trái Đất.
+ Đặc điểm nổi bật của tầng bình lưu là nhiệt độ tăng dần theo độ cao, điều này là do sự hấp thụ bức xạ cực tím của lớp ozon tại đây.
Ozon (O₃) trong tầng bình lưu:
+ Ozon là một dạng của oxy, với ba nguyên tử oxy liên kết với nhau (thay vì hai như oxy chúng ta hít thở).
+ Khoảng 90% tổng lượng ozon trong khí quyển Trái Đất nằm ở tầng bình lưu, tạo thành một lớp tập trung được gọi là tầng ozon.
+ Lớp ozon này không phải là một "tấm chăn" dày đặc mà là một vùng mà nồng độ khí ozon cao hơn đáng kể so với các tầng khác.
>>> Xem thêm tại: Đơn vị đo nhiệt độ chuẩn SI được gọi là gì?
Vai trò của ozon trong tầng bình lưu
Lớp ozon trong tầng bình lưu đóng vai trò cực kỳ quan trọng đối với sự sống trên Trái Đất.
Hấp thụ bức xạ cực tím (UV):
Tầng ozon hoạt động như một "lá chắn" tự nhiên, hấp thụ phần lớn các loại bức xạ cực tím (tia UV) độc hại từ Mặt Trời, đặc biệt là UV-B và UV-C.
Quá trình này diễn ra khi các phân tử ozon hấp thụ năng lượng từ tia UV, phân hủy thành oxy nguyên tử và oxy phân tử. Sau đó, chúng tái hợp để tạo lại ozon, liên tục hấp thụ bức xạ.
Bảo vệ sự sống trên Trái Đất:
Bức xạ UV-B và UV-C có năng lượng cao, có thể gây tổn thương nghiêm trọng đến DNA của sinh vật sống.
Nếu không có tầng ozon, lượng bức xạ UV này sẽ chiếu thẳng xuống bề mặt Trái Đất, gây ra:
+ Ở con người: Ung thư da, đục thủy tinh thể, suy giảm hệ miễn dịch.
+ Ở thực vật: Giảm khả năng quang hợp, ảnh hưởng đến năng suất cây trồng.
+ Ở sinh vật biển: Gây hại cho sinh vật phù du (nền tảng của chuỗi thức ăn biển).
Điều hòa nhiệt độ khí quyển:
Sự hấp thụ bức xạ UV của ozon cũng là nguyên nhân chính khiến nhiệt độ trong tầng bình lưu tăng lên theo độ cao, tạo ra sự ổn định về nhiệt độ và ngăn chặn sự xáo trộn lớn giữa các tầng khí quyển.
>>> Xem thêm tại: Ánh sáng truyền nhanh nhất trong môi trường nào?
Tầm quan trọng của việc bảo vệ tầng ozon
Việc hiểu về tầng ozon và vai trò của nó không chỉ giúp chúng ta biết tầng khí quyển nào chứa ozon bảo vệ Trái Đất mà còn nhấn mạnh trách nhiệm của con người trong việc bảo vệ môi trường.
Sự suy giảm tầng ozon:
+ Trong quá khứ, việc sử dụng rộng rãi các hóa chất như chlorofluorocarbons (CFCs) và halon trong các bình xịt, tủ lạnh, và chất chữa cháy đã gây ra sự suy giảm nghiêm trọng của tầng ozon, tạo ra "lỗ thủng ozon".
+ Những hóa chất này khi bay lên tầng bình lưu sẽ bị tia UV phân hủy, giải phóng clo và brom, phá hủy các phân tử ozon với tốc độ rất nhanh.
Nỗ lực phục hồi:
+ Nhận thức được mối nguy hiểm, cộng đồng quốc tế đã ký kết Nghị định thư Montreal vào năm 1987, cam kết loại bỏ dần việc sản xuất và sử dụng các chất làm suy giảm tầng ozon.
+ Nhờ những nỗ lực này, tầng ozon đang dần hồi phục, và dự kiến sẽ trở lại mức trước năm 1980 vào giữa thế kỷ 21.
Tầng bình lưu là nơi tập trung lớp ozon giúp hấp thụ phần lớn tia cực tím từ Mặt Trời. Nhờ đó, sự sống trên Trái Đất được bảo vệ khỏi những tác động nguy hiểm của bức xạ UV.
