Explore an adult male reference body in 3D. Reveal 14 anatomical systems, search thousands of named structures, isolate organs, and pull 2,209 modeled pieces apart to see how the body is organized.
—
لایه اوزون و سپر فرابنفش (UV)
دربارهٔ این شبیه‌سازی
لایه اوزون و سپر UV یک شبیه‌سازی شیمی جوی سه‌بعدی از ستون اوزون استراتوسفری بین ارتفاع 15 و 35 کیلومتری است. تابش خورشیدی ورودی به UV-C کشنده (100 تا 280 نانومتر)، UV-B ایجادکننده آفتاب‌سوختگی (280 تا 315 نانومتر)، و UV-A کم‌انرژی (315 تا 400 نانومتر) تقسیم میشود. دانش‌آموزان تماشا می‌کنند که مولکول‌های اوزون سه‌اتمی (O3) در چرخه چاپمن شکسته و دوباره ترکیب می‌شوند تا 100٪ از UV-C و تقریباً تمام UV-B را مسدود کنند. کشیدن یا کلیک کردن روی مولکول‌های کلروفلووروکربن (CFCl3) رادیکال‌های کلر واکنش‌پذیر (Cl و ClO) را آزاد میکند که اتم‌های اکسیژن را به روش کاتالیزوری از اوزون جدا می‌کنند، ضخامت ستون را به زیر آستانه سوراخ اوزون 220 واحد دوبسون می‌رسانند و اجازه می‌دهند UV-B به زمین نفوذ کند.
دانش‌آموزان چه چیزهایی را می‌توانند کاوش کنند
- سه پرتو موج ورودی را در سطوح سالم اوزون (~300 DU) مشاهده کنید: UV-C بنفش در بالا متوقف میشود، UV-B بنفش توسط O3 مسدود میشود، و UV-A کهربایی عبور میکند.
- انتشار CFCها را به 90٪ برسانید و سال پروتکل مونترال را روی 1995 تنظیم کنید تا ستون اوزون به زیر 220 واحد دوبسون کاهش یابد و رسیدن UV-B به زمین را تماشا کنید.
- روی یک مولکول CFC سبز در استراتوسفر کلیک کنید تا یک رادیکال کلر نارنجی واکنش‌پذیر جدا شود و حمله کاتالیزوری آن را به مولکول‌های مجاور O3 تماشا کنید.
- سال پروتکل مونترال را از 2000 به 2065 جلو ببرید تا زوال تدریجی کلر استراتوسفری و بازیابی سپر اوزون را مشاهده کنید.
اهداف یادگیری
- 1تفاوت نحوه جذب تابش خورشیدی UV-C، UV-B و UV-A توسط لایه اوزون استراتوسفری را تمایز دهید.
- 2شرح دهید که چگونه اوزون به طور مداوم توسط فوتون‌های UV در چرخه طبیعی چاپمن ایجاد و تخریب میشود.
- 3مکانیسم کاتالیزوری را توضیح دهید که توسط آن یک رادیکال کلر منفرد از یک مولکول CFC هزاران مولکول O3 را نابود میکند.
- 4ضخامت ستون اوزون را بر حسب واحد دوبسون (DU) تفسیر کنید و تأثیر پروتکل مونترال 1987 را ارزیابی کنید.
پرسش‌هایی که معلم‌ها می‌پرسند
لایه اوزون چگونه از حیات روی زمین محافظت میکند؟
اوزون استراتوسفری (O3) 100٪ از پرتوهای UV-C پرانرژی و حدود 95٪ از پرتوهای UV-B خورشید را جذب میکند. بدون این سپر، تابش شدید UV-B به زمین می‌رسد، به DNA آسیب می‌رساند، باعث سرطان پوست و آب‌مروارید میشود و به محصولات کشاورزی و پلانکتون‌ها آسیب می‌رساند.
چرا مقدار بسیار کمی از گاز CFC میتواند اینقدر اوزون را نابود کند؟
نور فرابنفش یک اتم کلر (Cl) را از مولکول CFC جدا میکند. آن اتم Cl یک اتم اکسیژن را از O3 میدزدد تا ClO و O2 تشکیل دهد، و سپس یک اتم اکسیژن آزاد، اتم Cl را بازسازی میکند. از آنجا که کاتالیزور کلر بازیافت میشود، یک اتم کلر میتواند تا 100,000 مولکول اوزون را نابود کند.
واحد دوبسون (DU) چیست؟
واحد دوبسون ضخامت کل ستون اوزون سربالا را در صورتی که تمام اوزون تا دما و فشار استاندارد سطح دریا متراکم شود، اندازه‌گیری میکند. اوزون استراتوسفری طبیعی حدود 300 واحد دوبسون (لایه‌ای با ضخامت 3 میلی‌متر) است و مقادیر زیر 220 واحد دوبسون سوراخ اوزون را تعریف می‌کنند.
آیا لایه اوزون پس از پروتکل مونترال در حال بازیابی است؟
بله. از زمانی که پروتکل مونترال 1987 تولید CFC را متوقف کرد، کلر استراتوسفری در اواخر دهه 1990 به اوج خود رسید و به طور پیوسته در حال کاهش است. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که لایه اوزون جهانی در اواسط قرن بیست و یکم به سطح سال 1980 بازگردد.
این شبیه‌سازی را جاسازی کنید
آن را در LMS، وبلاگ یا وب‌سایت کلاس خود قرار دهید — رایگان.
<iframe src="https://kiwibee.io/fa/simulations/stratospheric-ozone-uv-shield-3d-simulation/embed" title="لایه اوزون و سپر فرابنفش (UV) | KiwiBee" loading="lazy" allowfullscreen style="width:100%;height:min(70vh,620px);min-height:420px;border:0;border-radius:16px"></iframe>کاوش را ادامه دهید
مدل‌های تعاملی علمی بیشتر
Explore the head and neck in 3D: 643 source meshes across 14 layers, 47 facial and masticatory muscles, and 77 drawn nerves, vessels and glands the source scan omits. Open any tooth onto its own pulp canal, and follow the seven stages of tooth development.
—
Free interactive photosynthesis simulation. Explore photosynthesis hands-on online — great for whole-class or independent practice.
—
Free interactive states of matter simulation. Explore states of matter hands-on online — great for whole-class or independent practice.
—
Free interactive shadows simulation. Explore shadows hands-on online — great for whole-class or independent practice.
—
علم تعاملی را به کلاس خود بیاورید
فضای کاری رایگان معلمان KiwiBee برنامه‌ریزی درس، کاربرگ‌ها، ابزارهای کلاسی و دفتر نمره را یک‌جا گرد هم می‌آورد.
رایگان شروع کنید و اولین کلاس خود را بسازید
خانه
همهٔ راهکارها
قیمتگذاری
درباره ما
KiwiBee برای سازمانهای غیرانتفاعی
رویدادها و وبینارها
برای سازمانهای بزرگ
برای مدرسهها
برای مراکز
برای سرپرستان تیم
برای معلمان
هوش مصنوعی و منابع
منابع
کاربرگهای قابل چاپ
بستههای درس
شبیهسازیهای تعاملی
ابزارهای معلم
استودیوی هوش مصنوعی
ایدهها و پژوهش