Zawartość ozonu w ozonosferze.

Zawartość ozonu w ozonosferze.

W dolnych warstwach atmosfery, mniej więcej na wysokości 25-30 kilometrów, występuje koncentracja ozonu, nazwana ozonosferą. Pochłania ona promieniowanie UV. Nie zawiera ona dużych ilości ozonu. Obliczono, że gdyby przenieść cały ozon z tej warstwy i rozmieścić go przy powierzchni Ziemi, otuliłby on planetę szczelną warstewką o grubości zaledwie 3-5 milimetrów. Interesującym zagadnieniem jest pojawienie się ozonu w powietrzu i jego koncentracja na określonej wysokości nad Ziemią. Promieniowanie nadfioletowe ma wystarczająco dużą energię, aby spowodować rozpad dwuatomowej cząsteczki tlenu na pojedyncze atomy. Po takiej fotodysocjacji pojedyncze atomy mogą się łączyć z dwuatomowymi cząsteczkami, w wyniku czego powstają trójatomowe cząsteczki ozonu. Są one reaktywne i nietrwałe i rozpadają się pod wpływem promieniowania nadfioletowego na tlen dwuatomowy i pojedyncze atomy tlenu. W takich procesach, które ze względu na gęstość atmosfery najintensywniej przebiegają właśnie na wysokości 25-30 kilometrów, wytworzyła się równowaga dynamiczna, a wraz z nią stabilna warstwa ozonu stanowiącego wystarczający płaszcz ochronny dla życia na Ziemi. W przyrodzie istnieją naturalne czynniki powodujące rozpad cząsteczek ozonu. Znajdują się one na przykład w gazach wyrzucanych do atmosfery podczas wybuchów wulkanicznych. Tyle że z naturalnymi niszczycielami ozonu atmosfera daje sobie szybko radę i powraca do stanu równowagi. Tymczasem wzrastająca liczba ludzi i zwiększające się wymagania cywilizacyjne rozwiniętych społeczeństw spowodowały uwolnienie do atmosfery wielkich ilości takich gazów jak tlenki siarki i tlenki azotu działających niszcząco na ozon. Promienie UV niosą w sobie szczególnie duży ładunek energii. Najkrótsze fale poniżej 200 nanometrów są w całości pochłaniane przez atomy azotu i tlenu. W efekcie niektóre dwuatomowe cząsteczki tlenu ulegają rozbiciu – tworząc triadę ozonową (O3). Odbywa się to głównie nad równikiem, wysoko w stratosferze, i stąd bogate w ozon powietrze wędruje ku biegunom. Tak utworzony ozon pochłania promienie w zakresie 200-300 nm*, najgroźniejszych dla życia (naświetlanie nagich komórek tym zakresem UV powoduje ich śmierć). Natomiast promienie nadfioletowe w zakresie 300-400 nm nie są pochłaniane i nie docierają do Ziemi. Ten wymiar zatem zawsze był czynnikiem środowiska naturalnego. Naukowcy szacują iż roczne tempo zaniku ozonu wynosi do 0,4 - 0,8% w szerokościach umiarkowanych i 0,2% w strefie równikowej. Największy i najszybszy zanik ozonosfery stwierdzono jednak nad Antarktydą. W latach 1987-1992 stwierdzono 50% zanik ozonu w stratosferze w stosunku do stanu z roku 1970. Niespodziewanie przestało ubywać ozonu w górnych warstwach atmosfery. Niestety nie wiadomo kiedy warstwa gazu odzyska pożądaną grubośćChoć ilość ozonu w górnych warstwach atmosfery (gazu chroniącego nas przed nadmiarem promieniowania nadfioletowego Słońca) już nie spada, wciąż trudno przewidzieć, kiedy jego stężenie wróci do poziomu sprzed kilku dekad. Grupa naukowców przestrzega w raporcie na łamach "Nature", że dziura ozonowa, choć mniejsza, może się przez wiele lat pojawiać nad Ziemią każdej wiosny.