قلة من الناس تعرف أن ثمة أبحاثاً علمية جدية تجري في مراكز متطورة حول العالم العربي. فنتائجها تبقى غالباً ضمن أوساط علمية ضيقة ونشرات متخصصة. والاهتمام الإعلامي بهذه الأبحاث، وإن بتغطية مبسّطة، يوسع مدارك الرأي العام ويشجع البحث العلمي التطبيقي ويساعد في اجتناب التكرار.

غاز الأوزون هو أحد العناصر المكونة للغلاف الجوي للأرض، ولا تتعدى نسبته 0.000002 في المئة (حوالى 190 مليون طن). ويتلاشى وجود بعض الغازات في الغلاف الجوي بعد ارتفاع معين. فالمعروف أن غاز الاوكسيجين اللازم لاستمرارية الحياة على الأرض يتناقص بصورة قد تؤدي إلى الاختناق بعد ارتفاع 4 كيلومترات فوق مستوى سطح البحر. أما الأوزون فهو على النقيض منه، اذ تزداد كميته خاصة في المدى الواقع بين 18 و40 كيلومتراً فوق سطح البحر، ضمن ما يعرف بطبقة الستراتوسفير. ووجود الأوزون هناك بهذا التركيز له دور كبير في حماية الكائنات الحية على سطح الأرض من مخاطر الأشعة فوق البنفسجية والأشعة الكونية.

الأوزون (O₃) مركب كيميائي يتكون من اتحاد ثلاث ذرات من الاوكسيجين. وهو يعد درعاً واقياً للحياة إذا وجد في نطاق الستراتوسفير. لكنه يشكل عنصراً مدمراً للحياة في حال وجوده بكثافة في طبقة التروبوسفير اللصيقة بالأرض.

ويعمل التلوث البيئي على زيادة الأوزون في الطبقة الأرضية التي يجب ألا يكون موجوداً فيها، وعلى انقصانه في الطبقة العليا التي يفترض أن يظل موجوداً فيها. وتمثل عوادم السيارات وآلات الاحتراق الداخلي المسبب الرئيسي في تكون الأوزون الأرضي. كما يلاحظ ارتفاع تركيزه في المدن خلال ساعات الظهيرة نتيجة كثير من الأنشطة المكتبية والمنزلية والصناعية.

طبقة الأوزون الواقية في الستراتوسفير تعلو مباشرة طبقة التروبوسفير اللصيقة بالارض، وتمتد بين ارتفاع 12 إلى 55 كيلومتراً فوق مستوى سطح البحر. وتتميز باحتوائها على مجموعة من الغازات الخفيفة بصورة ذرية أو جزيئية أو بصورة مركبات غازية. ويكون الكثير من ذرات هذه الغازات في حالة مثارة أي قابلة للتفاعل. ويشكل غاز الأوزون أهم مكوناتها، رغم وجوده فيها بكميات قليلة جداً ولكنها كافية لأداء وظيفتها. ويصل أعلى تركيز للأوزون الى ارتفاع 20 ـ 30 كيلومتراً ليبلغ حوالى عشرة أجزاء في المليون. ويتم ذلك وفق توازن ديناميكي دقيق بين مدى سرعة تكوينه وتفككه.

باشر مرفق الأرصاد الجوية في الإمارات العربية المتحدة عملية قياس مستوى تركيز الأوزون وتوزيعه فوق البلاد في تموز (يوليو) 1998. وذلك بعد اكتمال إنشاء محطة القياس الخاصة في مدينة أبوظبي، على دائرة عرض 24.45 درجة شمالاً، وخط طول 54.23 درجة شرقاً. وتم تركيب جهاز "Brewer Spectrophotometer MK-II" الخاص بقياس الأوزون في محطة الرصد الموجودة داخل مبنى وزارة المواصلات. وجاء إنشاء محطة قياس الأوزون متوافقاً مع الجو العالمي الذي يسوده القلق بسبب ما أثبتته الدراسات من أن طبقة الأوزون التي تحمي الكائنات الحية من مخاطر الأشعة فوق البنفسجية قد أصابها خلل كبير في ما عرف بترقق أو "ثقب" الأوزون.

وتتركز مهمة المحطة على قياس ومتابعة مستوى تركيز الأوزون وتوزيعه في الغلاف الجوي المحيط بدولة الإمارات. كما تقوم بقياس تركيز ثاني أوكسيد الكبريت SO₂ في الهواء.

بمتابعة حركة الأوزون فوق دولة الإمارات، بينت معطيات المحطة للفترة 1999 ـ 2001 أن أعلى تركيز لجزيئات الأوزون تم تسجيله على ارتفاع 24 ـ 26 كيلومتراً، حيث راوح بين 4 و5 جزيئات أوزون لكل مليون جزيئة هواء بالحجم. ولوحظ أن معظم التركيز يتواجد على ارتفاع بين 16 و38 كيلومتراً.

وبقياس المتوسط اليومي على أساس شهري، تبين أن أدنى تركيز يكون خلال فصل الشتاء (كانون الثاني/يناير) وأعلاه خلال فصل الصيف (تموز/يوليو)، كما يوضح الرسم البياني (1). وتتزامن أعلى وأدنى نسبة للأوزون مع أكبر وأصغر زاوية ميل لأشعة الشمس فوق الإمارات (21 تموز/يوليو و21 كانون الأول/ديسمبر). ويحصل ارتفاع بسيط في النسبة خلال فصل الربيع (آذار/مارس) وانخفاض بسيط في الخريف (تشرين الأول/أكتوبر).

ويلاحظ أيضاً تأثير ازدياد نسبة الأشعة فوق البنفسجية في بعض الأيام على انخفاض نسبة الأوزون، والعكس صحيح للأيام ذاتها.

ويوضح الرسم أيضاً التوزيع الشهري للأشعة فوق البنفسجية، التي تزداد نسبتها خلال فصل الصيف (خاصة في حزيران/يونيو) وتقل خلال فصل الشتاء (كانون الأول/ديسمبر). والجدير بالملاحظة أن الزيادة في كمية الأشعة فوق البنفسجية الضارة من الشتاء إلى الصيف تكون واضحة وأكثر حدة من الانخفاض الذي يحدث من الصيف إلى الخريف. ويرتفع متوسط أعلى نسبة للأشعة فوق البنفسجية خلال فصل الربيع (آذار/مارس) وفصل الخريف (أيلول/سبتمبر)، حيث تتزامن مع الاعتدالين الربيعي والخريفي. ويوضح الرسم البياني (2) الاختلاف اليومي للأشعة فوق البنفسجية، حيث تتناسق نسبة انخفاضها وارتفاعها مع فترة الظهيرة.

المقارنة بين بيانات المتوسط اليومي لنسبة الأوزون والمتوسط اليومي لنسبة الأشعة فوق البنفسجية توضح أن الارتفاع الموقت في كمية الأوزون يصاحبه انخفاض في نسبة الأشعة فوق البنفسجية، والعكس صحيح. وقد سجلت أعلى نسبة للأوزون خلال شهر تموز (يوليو) وأعلى نسبة للأشعة فوق البنفسجية خلال شهر حزيران (يونيو)، وأدنى نسبة للأوزون خلال شهر كانون الثاني (يناير) وللأشعة فوق البنفسجية خلال شهر كانون الأول (ديسمبر).

وتوضح بيانات حركة الرياح العرضية في الطبقة السفلى للستراتوسفير فوق دولة الإمارات أن الرياح الغربية تشتد مع الارتفاع، خصوصاً خلال أشهر الصيف، بينما تظهر الرياح الشرقية ضعفاً مع الارتفاع خلال فصول الخريف والشتاء والربيع. أما في حركة الرياح الطولية، فمن الملاحظ أن الرياح الشمالية تتناقص تدريجياً مع الارتفاع حتى تتحول إلى جنوبية. ويتضح من ذلك أن حركة الأوزون تتجه شمالاً مع الارتفاع، خاصة خلال الفترة التي ترتفع فيها نسبته فوق دولة الإمارات.

تعطي هذه النتائج صورة تقريبية فقط، اذ يحتاج التثبت منها إلى بيانات يتم رصدها على المدى الطويل. ويمكن القول انها تقدم مؤشراً ودلالة على أن الأوزون ينتقل باتجاه الشمال من المنطقة التي يوجد فيها أعلى تركيز له، وذلك بواسطة الرياح في الطبقة السفلى للستراتوسفير.