Coś o ozonie i ozonosferze

OZON [gr.], odmiana alotropowa tlenu o cząsteczce trójatom. O3; niebieskawy gaz o charakterystycznym zapachu; temp. topn. –192,7C, temp. wrz. –111,9C, gęstość 2,144 g/dm3 (w temp. 0C); ok. 10 razy lepiej rozpuszcza się w wodzie niż tlen O2 i jest silniejszym od niego utleniaczem; przyłącza się do podwójnego wiązania w cząsteczkach nienasyconych związków org.; jest nietrwały, rozkłada się łatwo na cząsteczkę tlenu O2 i tlen atom.; powstaje z tlenu atmosf. pod wpływem wyładowań elektr. (np. podczas burzy) lub promieniowania ultrafioletowego; tworzy się też w niektórych reakcjach chem. (np. elektroliza związków tlenowych); przemiana tlenu O2 w ozon polega na powstawaniu tlenu atom., który się przyłącza do cząsteczki tlenu, tworząc ozon; w technice otrzymywany za pomocą cichych wyładowań elektr. w czystym tlenie lub (rzadziej) w powietrzu, w tzw. ozonizatorach; stosowany jako środek utleniający i bakteriobójczy (np. do oczyszczania wody pitnej), do bielenia, niektórych syntez org. oraz jako utleniacz w rakietowych materiałach pędnych. W dolnych warstwach atmosfery ozon występuje w małych ilościach (ok. 2 · 10–5 g/dm3, w większym stężeniu — szkodliwy dla zdrowia), jego zawartość znacznie zwiększa się w górnych warstwach atmosfery (ozonosfera).



OZONOSFERA [gr.], warstwa w atmosferze ziemskiej na wys. 10–50 km, o podwyższonej koncentracji ozonu (O3); maks. koncentracja ozonu występuje średnio na wys. 23 km. Ozon zawarty w ozonosferze powstaje z tlenu w wyniku reakcji fotochem. zachodzących pod wpływem nadfioletowego promieniowania słonecznego (o długości mniejszej od 240 nm); jednocześnie wskutek pochłaniania przez ozon bardziej długofalowego promieniowania słonecznego zachodzi proces odwrotny — przemiana ozonu w tlen. Bardzo silne pochłanianie przez ozon promieniowania słonecznego powoduje wzrost temperatury, co jest źródłem energii niezbędnej do podtrzymywania cyrkulacji powietrza w górnej stratosferze i mezosferze. Ozonosfera pochłania całkowicie promieniowanie nadfioletowe o długości fali poniżej 295 nm, b. szkodliwe dla organizmów żywych.
Pomiarów całkowitej zawartości ozonu i jego pionowego rozkładu w atmosferze dokonuje się metodami opt. (gł. za pomocą spektrofotometru Dobsona), chem. i in., z powierzchni Ziemi oraz z samolotów, sond, satelitów itp. Pomiary te wykazują systematyczny spadek całkowitej zawartości ozonu w atmosferze w okresie ostatnich kilkunastu lat (od końca lat 70.). Największy spadek, powiększający się z roku na rok, obserwuje się na półkuli pd., w rejonie bieguna pd. (nad Antarktydą) w okresie wczesnowiosennym (przełom września i października); w okresie 1987–92 całkowita zawartość ozonu spadała tam o ponad 50% w stosunku do wartości z 1979 (tzw. dziura ozonowa). Na półkuli pn. największe spadki zawartości ozonu występują w średnich szer. geogr.; 1991–92 średnie miesięczne wartości koncentracji ozonu w tych rejonach różniły się od odpowiednich średnich wieloletnich o ok. 10 do 20% (w Polsce na stacji w Belsku Dużym, I 1992 spadek ten osiągnął 22% w porównaniu ze średnią 29-letnią dla tego miejsca).
Dotychczasowe wyniki badań nie pozwalają na jednoznaczne określenie przyczyn zmniejszania się koncentracji ozonu w atmosferze ziemskiej. Wiele danych przemawia jednak za tym, że gł. przyczyną są substancje przedostające się do atmosfery w wyniku gosp. działalności człowieka, zwł. freony i halony (produkowane na skalę przem. i stosowane jako składniki aerozoli, czynniki chłodnicze i in.), a także tlenki azotu (powstające w wyniku spalania paliw przez silniki samolotów i rakiet oraz podczas wybuchów jądr.); substancje te w pewnych warunkach powodują łańcuchowy proces rozpadu ozonu.