اټموسفیري کیمیا

اټموسفیري کیمیا د اټموسفیري علم یوه څانګه ده چې په هغه کې د ځمکې او نورو سیارو فضا په هکله بحث کېږي. دا یو څو اړخیز څېړنیز چلند دی او له چاپېریاليزې کیمیا، فزیک، هواپېژندنې، کمپیوټر موډلینګ، سمندر پېژندنې، ځمک پېژندنې او آتش فشان پېژندنې او نورو څانګو څخه کار اخلي. دا څېړنې په زیاتېدونکې توګه د اقلیم پېژندنې په شان نورو مطالعاتي برخو سره په اړیکه کې دي.

د ځمکې د فضا ترکیب او کیمیا د ډېرو لاملونو له امله ارزښت لري، خو په لومړي سر کې د فضا او ژوندیو موجوداتو په منځ کې تعاملات راځي. د ځمکې د فضا ترکیب د طبیعي پروسو لکه د آتشفشانونو راوتل، برېښنا او د سیارو د تاج له امله د لمریزو ذراتو بمبارد کولو له امله بدلون مومي. همدارنګه د انساني فعالیتونو سره یې هم بدلون موندلی او له دې بدلونونو څخه ځینې یې د انسانانو، کرنیزو محصولاتو او ایکوسیسټم لپاره زیانمن دي. د هغو زیانونو بېلګې چې د اټموسفیر کیمیا له امله رامنځته شوي دي عبارت دي له د اسیډ باران، د اوزون طبقې ویجاړېدل، فوټوکیمیاوي لوګی، د شنوخونو ګازونه او د ځمکې د کرې تودېدل. د اټموسفیر کیمیاپوهان د دې ستونزو په لامل د پوهېدو په لټه کې دي او وروسته له دې چې له هغو څخه نظري پوهه لاس ته راوړي، د ممکنه حل لارو د آزمېښت او په دولتي سیاستونو کې د بدلون پر اغیزو د ارزونې اجازه ورکوي.

د اټموسفیر جوړښت

د کم پیدا ګازو جوړښت

پورته لیسټ شویو اصلي برخو سربېره، د ځمکې فضا ډېرې زیاتې ګازي بڼې لري چې د نږدې او ډوبو سرچینو له اړخه له یوبل سره د پام وړ توپیر لري. دا کم پیدا ګازونه کېدای شي د CFCs/HCFCs په شان ترکیبونو لرونکي وي چې په ځانګړې توګه د اوزون طبقې ته زیان رسوي او H₂S چې د خوسا شوې هګۍ بد بوی ځانګړنه لري او د 0.47 ppb څخه کم غلظتونو کې هم بوی شي. د اضافي ګازونو ځینې برخې چې په اټکلي ډول د ځمکې سطحې ته نږدې دي لاندې لیسټ شوې دي. د ګازونو سربېره، اټموسفیر په هوا کې ځوړندو ذراتو لرونکی هم دی چې په هغه کې د بېلګې په توګه څاڅکي، د یخ کریسټالونه، باکټریا ګانې او دوړې شامل دي.

تاریخ

لرغونو یونانیانو هوا د څلورو عنصرو څخه یوه ګڼله. د اټموسفیر د جوړښت لومړني علمي مطالعات په ۱۸مه پېړۍ کې پیل شول، ځکه چې د جوزف پریسټلي، آنټاین لاوایزیر او هنري کاونډیش په څېر کیمیاپوهانو د اټموسفیر د جوړښت لومړنۍ اندازه کول ترسره کړل.

د ۱۹مې پېړۍ په پای او د ۲۰مې پېړۍ په پیل کې، علاقې د ډېر لږ غلظت لرونکو ردیابۍ اجزاوو خوا ته بدلون وموند. د اټموسفیر د کیمیا یو له مهمو کشفونو څخه په ۱۸۴۰م کال کې د کریسټین فرډریش شونبین لخوا د اوزون طبقې کشف وو.

په شلمه پېړۍ کې اټموسفیري علم د هوا د جوړښت له مطالعې څخه د وخت په اوږدو کې په اټموسفیر کې د کمیابه ګازونو د غلظت بدلون په څرنګوالي او د هغو کیمیایي پروسو چې په هوا کې شته مرکبات جوړوي او له منځه وړي، ته بدلون کړی دی. د دې موضوع دوه مهمې بېلګې، د اوزون طبقې د جوړېدو او د ساتنې څرنګوالي په هکله د سیډني چپمن او ګورډون ډابسون وضاحت او د فوټوکیمیایي لوګي په هکله د آریه جان هاګن سمیټ وضاحت وو. د اوزون مسایلو په هکله د لا ډېرې مطالعې له امله په ۱۹۹۵م کال کې د کیمیا د نوبل ډالۍ ګټلو ته ورسول، چې دا ډالۍ د پال کروټزن، ماریو مولینا او فرانک شېرووډ راولنډ ترمنځ شریکه وه.

په یوویشتمه پېړۍ کې اوس تمرکز د دویم ځل لپاره د بدلېدو په حال کې دی. د اټموسفیر کیمیا په زیاتېدونکي ډول د ځمکې د سیسټم یوې برخې په توګه مطالعه کېږي. په جلا توګه د اټموسفیر کیمیا باندې د تمرکز پرځای، اوس دې برخې ته له نورو برخو لکه اټموسفیر، بایوسفیر، جیوسفیر سره یوځای د یوه واحد سیسټم د برخې په توګه په کتل کېدو تمرکز ډېر شوی. د دې کار ځانګړی او مهم لامل د کیمیا او اقلیم ترمنځ اړیکې دي، لکه د اوزون سوري بیارغونه باندې د اقلیمي بدلون اغیزې او برعکس، خو همدارنګه له سمندرونو او ځمکني ایکوسیسټمونو سره د اټموسفیر جوړښت تعاملات.

میټوډولوژي

مشاهدات، لابراټواري اندازه نیول او موډل جوړونه په اټموسفیري کیمیا کې درې اصلي عنصره دي. په اټموسفیري کیمیا کې پرمختګ اکثراً د دې اجزاوو په منځ کې د تعاملاتو له لورې ترسره کېږي او هغوی یوه بشپړه ټولګه جوړوي. د بېلګې په توګه، مشاهدات کېدای شي موږ ته ووایي چې له هغه څه چې مخکې یې اټکل کېده څخه لا ډېر کیمیاوي مرکبات شتون لري. دا موډل جوړونه او لابراټواري مطالعې هڅوي چې زموږ علمي درک تر یوې کچې پورې ډېروي ترڅو وکولی شو مشاهدات توضیح کړو.

مشاهدات

د اټموسفیري کیمیا مشاهدات زموږ د پوهې لپاره اړین دي. د کیمیاوي ترکیب معمول مشاهدات موږ ته د اټموسفیر په ترکیب کې د وخت په اوږدو کې د رامنځته شويو بدلونونو په هکله وایي. د دې یو له مهمو بېلګو څخه د کیلینګ منحني ده – له ۱۹۵۸م کال راهیسې د اندازه ګیریو ټولګه چې په دوامداره توګه د کاربن ډای اوکسایډ د غلظت ډېروالی ښکاروي (همدارنګه د اټموسفیر CO2 روانې اندازه ګیرۍ ته مراجعه وکړئ). د اټموسفیري کیمیا مشاهدات د Muana Loa په شان هوایي مرکزونو او متحرکو پلټ‌فارمونو لکه الوتکو (د اټموسفیر او هوا اندازه ګیري لپاره د بریټانیا تاسیساتو په شان)، کښتۍ ګانو او بالونونو په واسطه ترسره کېږي. د اټموسفیر ترکیب مشاهدات په زیاتېدونکې توګه د سپوږمکۍ له لورې د مهمو ابزارو لکه GOME او MOPITT په واسطه ترسره کېږي چې د هوا ککړتیا او کیمیا نړیوال انځور وړاندې کوي. سطحي مشاهدات دا ښېګڼه لري چې د اوږدمهال ریکارډونه په لوړ ریزولوشن سره وړاندې کوي خو په عمودي او افقي فضا کې چې دوی ترې مشاهدات وړاندې کوي، محدود دي. سطحې پورې تړلي ځینې ابزار د بېلګې په توګه LIDAR کولی شي د کیمیايي مرکباتو او آئروزل د غلظت پروفایلونه وړاندې کړي، خو هغوی هم یوازې په افقي فضا کې چې ترپوښښ لاندې یې راولي، محدود دي. ډېری مشاهدات په آنلاین ډول د اټموسفیري کیمیا مشاهداتي ډیټابېس کې د لاسرسۍ وړ دي.

لابراټواري مطالعې

په لابراټوار کې ترسره شوې اندازه ګیرۍ د ککړوونکو د سرچینې او مخزن او په طبیعي توګه رامنځته کېدونکو مرکباتو په هکله زموږ پوهې لپاره اړینې دي. دا آزمېښتونه په کنټرول شویو چاپېریالونو کې ترسره کېږي چې د فردي ځانګړو کیمیاوي غبرګونونو ارزونې یا د اټموسفیر د یو ځانګړي جز د ځانګړنو ارزونې امکان برابروي. د علاقې وړ تجزیو بڼو کې د ګاز مرحلې غبرګونونه او همدارنګه متضاد غبرګونونه، دواړه شامل دي چې په هوا کې د ځوړندو ذراتو د جوړېدو او ودې مربوط کېږي. همدارنګه د اټموسفیر فوټوکیمیاوي مطالعه له لوړ اهمیت څخه برخمنه ده چې د لمر نور په واسطه د جلا کېدونکو مالیکولونو د سرعت او د حاصل شويو محصولاتو کچه تعینوي. سربېره پر دې، ټرموډینامیکي ډېټا لکه د هنري قانون کمیتونه هم لاس ته راوړلی شو.