Najłatwiejszym sposobem odróżnienia ozonu stratosferycznego od troposferycznego jest przyjrzenie się różnicy stężeń ozonu w każdej warstwie atmosfery. Stężenie ozonu stratosferycznego jest bardzo wysokie, natomiast stężenie ozonu troposferycznego jest niskie.
Ozon stratosferyczny i ozon troposferyczny to dwa rodzaje gazu ozonowego w warstwie ozonowej. Te dwa typy są nazwane jako takie, nie ze względu na różnice chemiczne, ale ze względu na rozkład ozonu.
Co to jest warstwa ozonowa?
Warstwa ozonowa to tarcza lub obszar stratosfery Ziemi, który może pochłaniać promieniowanie UV Słońca. Region ten zawiera wysokie stężenie ozonu w porównaniu z zawartością ozonu w innych częściach atmosfery. Zazwyczaj warstwa ozonowa składa się średnio z 0,3 ppm gazowego ozonu.
Rysunek 01: Prognoza NASA od 1974 do 2060 dotycząca wpływu CFC na warstwę ozonową, jeśli nie zostały one zakazane
Możemy znaleźć ten region głównie w dolnej części stratosfery, ale jego grubość może zmieniać się w zależności od pory roku, a także geograficznie. Co ważniejsze, warstwa ozonowa może pochłaniać 97 do 99% promieniowania UV pochodzącego ze Słońca. W przeciwnym razie to promieniowanie UV może uszkodzić naszą skórę i oczy, jeśli jesteśmy narażeni na działanie ozonu.
Co to jest ozon stratosferyczny?
Ozon stratosferyczny to gaz ozonowy, który występuje w warstwie stratosferycznej w dużych ilościach. Około 90% całkowitego stężenia ozonu w atmosferze Ziemi występuje w warstwie stratosferycznej. Średnia ilość ozonu w tej warstwie wynosi około 0,3 ppm objętości atmosfery. Ten rodzaj ozonu występuje na wysokości od 15 do 35 kilometrów nad powierzchnią Ziemi. Gaz ozonowy w tej warstwie może pochłaniać około 97-99% promieniowania UV docierającego do Ziemi. Jednak ilość gazowego ozonu w tej warstwie jest uszkodzona przez chlorofluorowęglowodory, co doprowadziło do zakazu stosowania tych chemikaliów.
Zazwyczaj gaz ozonowy w tej warstwie powstaje w wyniku reakcji chemicznej, która zachodzi, gdy promieniowanie UV pochodzące ze Słońca uderza w cząsteczkę tlenu. Ta reakcja może spowodować rozszczepienie gazowego tlenu, tworząc tlen atomowy. Ten atomowy tlen może reagować z tlenem cząsteczkowym, tworząc ozon.
Co to jest ozon troposferyczny?
Rysunek 02: Troposferyczny ozon
Ozon troposferyczny to gaz ozonowy, który występuje w troposferze w śladowych ilościach. Średnie stężenie ozonu w troposferze wynosi 20-30 ppb, biorąc pod uwagę objętość. Jednak zanieczyszczony obszar atmosfery zawiera około 100 ppb. Warstwa ozonowa znajduje się od 10 do 50 kilometrów nad Ziemią, w atmosferze, w której występuje stratosfera. Najniższa warstwa atmosfery na powierzchni Ziemi to troposfera. Średnia wysokość tej warstwy wynosi około 14 kilometrów od powierzchni Ziemi (dotyczy poziomu morza). Dlatego możemy znaleźć najmniejszą ilość ozonu w tym obszarze.
Rozważając powstawanie ozonu troposferycznego, powstaje on w wyniku reakcji chemicznej między tlenkami azotu a lotnymi związkami organicznymi w przyziemnej warstwie atmosfery. Ta reakcja zachodzi w obecności światła słonecznego, tworząc gazowy ozon. Stężenie gazowego ozonu wzrasta wraz ze wzrostem wysokości nad poziomem morza. Maksymalne stężenie występuje w tropopauzie. Jest to granica między stratosferą a troposferą. Chociaż warstwa ozonowa jest dla nas bardzo ważna, gaz ozonowy w troposferze jest uważany za gaz cieplarniany, który może przyczynić się do globalnego ocieplenia.
Jak odróżnić ozon stratosferyczny od ozonu troposferycznego?
Najłatwiejszym sposobem odróżnienia ozonu stratosferycznego od troposferycznego jest przyjrzenie się różnicy stężeń ozonu w każdej warstwie atmosfery. Kluczowa różnica między ozonem stratosferycznym a troposferycznym polega na tym, że stężenie ozonu stratosferycznego jest bardzo wysokie, podczas gdy stężenie ozonu troposferycznego jest niskie. Ponadto możemy odróżnić ozon stratosferyczny od ozonu troposferycznego, obserwując powstawanie gazu ozonowego. Gaz ozonowy w stratosferze powstaje w wyniku reakcji tlenu atomowego z tlenem cząsteczkowym. Natomiast ozon w troposferze powstaje w wyniku reakcji tlenków azotu z lotnymi związkami organicznymi w obecności światła słonecznego.
Poniższa tabela pomoże Ci odróżnić ozon stratosferyczny od ozonu troposferycznego.
Podsumowanie – Ozon stratosferyczny a ozon troposferyczny
Najłatwiejszym sposobem odróżnienia ozonu stratosferycznego od troposferycznego jest przyjrzenie się różnicy stężeń ozonu w każdej warstwie atmosfery. Stężenie ozonu stratosferycznego jest bardzo wysokie, natomiast stężenie ozonu troposferycznego jest niskie.
