Ozonski omotač: razlika između inačica
Izbrisani sadržaj Dodani sadržaj
m r2.7.1) (robot Dodaje: ne:ओजोन तह |
Ozonski omotač - nadopunio |
||
Redak 1:
[[Datoteka:Ozone altitude UV graph.jpg|
[[Datoteka:Atmospheric ozone.svg|
[[Datoteka:Ozone cycle.svg|mini|desno|250px|[[Chapmanov ozonski ciklus]]]]
[[Datoteka:Nimbus ozone Brewer-Dobson circulation.jpg|mini|desno|250px|Brewer-Dobsonovo strujanje zraka]]
[[Datoteka:160658main2 OZONE large 350.png|mini|desno|250px|Slika najveće ozonske rupe nad Antarktikom ikad snimljena (rujan 2006.)]]
'''Ozonski omotač''' ili '''ozonski sloj''' je dio [[Zemljina atmosfera|Zemljine atmosfere]] ([[stratosfera]]) koji sadrži relativno visoku koncentraciju [[ozon]]a, a to je između 10 do 50 km iznad Zemljine površine. Premda je količina ozona u atmosferi relativno mala (maksimalne koncentracije ne prelaze 0,001 %), njegova važnost za [[život]] na [[Zemlja|Zemlji]] je ogromna. To je filter za [[ultraljubičasto zračenje]] sa [[Sunce|Sunca]], koje ima [[valna duljina|valnu duljinu]] manju od 320 [[Metar|nm]] (UVB i UVC). Osim ozona ni jedan od preostalih sastojaka atmosfere ne apsorbira UV zračenje u rasponu od 240 do 290 nm. Kad bi to zračenje došlo do Zemljine površine, oštetilo bi genetički materijal ([[DNK]]), a [[fotosinteza]], koja je neophodna za [[biljke|biljni svijet]], bila bi onemogućena. <ref> [http://www.nas.nasa.gov/About/Education/Ozone/ozonelayer.html] "Ozone layer" 2007.</ref>
== Povijest u znanosti ==
[[Francuska|Francuski
[[Dobsonova jedinica]] je jedinica u kojoj se najčešće izražava količina ozona u atmosferi. Količina ozona u atmosferi izražena u '''DU''' jednaka je ukupnoj količini O<sub>3</sub> koja se nalazi u vertikalnom stupcu zraka koji se proteže od tla do vrha atmosfere. Kada bi sav ozon iz vertikalnog stupca doveli na [[Standardni tlak i temperatura|standardne uvjete]] ne mijenjajući pri tom veličinu baze stupca, stupac ozona visok 0,01 mm bio bi jednak jednoj DU. Uobičajena količina ozona u atmosferi je 300 DU.
==Porijeklo ozona==
{{Glavni|Chapmanov ozonski ciklus}}
Fotokemijski mehanizam kojim se stvara ozonski omotač je otkrio britanski meteorolog Sidney Chapman 1930. Ozon se u Zemljinoj atmosferi stvara uz pomoć [[Sunce|Sunčevog]] [[ultraljubičasto zračenje|ultraljubičastog zračenja]], koje udara molekularni [[kisik]] (O<sub>2</sub>), razdvajajući ga u dva atoma kisika (O) i zatim kemijski reagira sa nerazdvojenim molekularnim kisikom (O<sub>2</sub>), stvarajući ozon (O<sub>3</sub>). Molekula ozona nije stabilna (iako u stratosferi dugo ostaje) i kad ponovo Sunčevo ultraljubičasto zračenje udari molekulu ozona, razdvaja ga na molekularni kisik (O<sub>2</sub>) i atom kisika (O), nastavljajući ponovo ciklus stvaranja ozonskog sloja, koji se naziva [[Chapmanov ozonski ciklus]].
Ozonski sloj se nalazi 10 do 50 km iznad Zemljine površine, s tim da se 90 % ozona nalazi u [[stratosfera|stratosferi]]. Najveća koncentracija ozona je između 20 do 40 km, gdje se koncentracije kreću od 0,0002 % do 0,0008 %.
==Ultraljubičasto zračenje i ozon==
Premda je količina ozona u atmosferi relativno mala, njegova važnost za život na Zemlji je ogromna. Kada se promatra njegovo djelovanje na ljudsko zdravlje i okolinu, [[ultraljubičasto zračenje]] se obično dijeli na UVA (400–315 nm) ili dugovalno (crno svjetlo), UVB (315–280 nm) ili srednjevalno i UVC (< 280 nm) ili kratkovalno (antimikrobno).
'''UVC zračenje''' blokira ozonski omotač i trenutno ne predstavlja neposrednu prijetnju.
'''UVB zračenje''', koje ne prodire u dublje slojeve [[koža|kože]], izaziva akutno oštećenje kože (eritem - crvenilo) u obliku opeklina, koje dovodi do degeneracije kože, njezina starenja, a može izazvati i [[rak kože]] zbog oštećenja [[gen]]a za obnovu stanica kože.
'''UVA zračenje''' stvara spontanu i neposrednu [[pigment]]aciju kože povećanom proizvodnjom melanina. Prodire u dublje slojeve kože uzrokujući oštećenja i mogući razvoj raka kože u kasnijoj fazi života.
==Raspodjela ozona u stratosferi==
Debljina ozonskog omotača se razlikuje, tako je uglavnom u blizini [[ekvator]]a manja i povećava se prema [[Zemljopisni pol|polovima]]. Debljina se mijenja ovisno o [[Godišnja doba|godišnjim dobima]] i uglavnom je ozonski omotač najdeblji u proljeće i najtanji u jesen, posebno na sjevernoj polutki. Razlog za to su zračna strujanja, a i intenzitet [[Sunčeva svjetlost|Sunčevog zračenja]].
Budući da se stratosferski ozon stvara zbog Sunčevog ultraljubičastog zračenja, normalno je očekivati da bi najviše ozona trebalo biti u [[Tropi|tropskom pojasu]], a najmanje u [[Polarna regija|polarnim regijama]]. Isto bi bilo normalno da je najviše ozona po ljeti, a najmanje u zimu. Promatranja pokazuju sasvim nešto drugo, najviše ozona ima u umjerenom pojasu na sjevernoj i južnoj polutki, i najviše ga ima u proljeće, a najmanje u jesen.
To se objašnjava sa prevladavajućim stratosferskim vjetrovima, što je poznato kao '''Brewer-Dobsonovo strujanje zraka'''. Ustvari, najviše se ozona i stvara u tropskom pojasu, ali strujanje zraka odnosi ozon prema polovima i prema donjem dijelu stratosfere. Ipak, na južnoj polutki, zbog pojave koja se naziva [[ozonska rupa]], ima najmanje ozona u svijetu i posebno iznad [[Antartika|Antartike]], u rujnu i listopadu
Ozonski omotač je u tropskom pojasu na većim visinama, a u umjerenom i polarnom pojasu na nižim visinama. Ta razlika se dešava zbog slabog strujanja izmedu [[troposfera|troposfere]] i stratosfere, posebno u tropskom pojasu. Vrijeme potrebno da se zrak podigne iz tropske tropopauze, na visinama od 16 do 20 km iznad tla, je između 4 do 5 mjeseci (oko 9,1 m dnevno). <ref> [http://www.ktf-split.hr/] "Kemija atmosfere", Kemijsko-tehnološki fakultet u Splitu</ref>
== Ozonska rupa ==
{{Glavni|ozonska rupa}}
Ozon se u Chapmanovom ozonskom ciklusu, uz pomoć ultraljubičastog zračenja sa Sunca, raspada reakcijom sa jednoatomnim kisikom O, što se odvija uz prisustvo [[katalizator]]a, a to su prisutni slobodni radikali u atmosferi, od kojih su najvažniji [[hidroksil]] (OH), [[dušikovi oksidi|dušikov oksid]] (NO), [[dušikovi oksidi|didušikov oksid]] (N<sub>2</sub>O), atomski [[klor]] (Cl) i [[brom]] (Br). <ref> [http://www.eia.doe.gov/oiaf/1605/archive/gg97rpt/chap5.html] "Halocarbons and Other Gases", 2008., Energy Information Administration</ref>
Sredinom sedamdesetih godina 20. stoljeća nad Antarktikom je u ozonskom omotaču uočeno veliko smanjenje koncentracije ozona ([[ozonske rupe]]) s obzirom na ranija razdoblja. Kemičari atmosfere pripisuju to smanjenje ljudskom djelovanju, odnosno ljudskoj emisiji [[Klorofluorougljici|klorofluorougljika]] (CFC, koji su poznati i pod nazivom [[freon]]i) i [[Haloni|halona]]. Najveće smanjenje (ponegdje čak do 99%) uočeno je na visinama od 14-19 km nad tlom. Kako bi spriječila pogubno djelovanje ozonske rupe na život na Zemlji, međunarodna zajednica ulaže velike napore da se emisija CFC svede na minimum. <ref> [http://www.epa.gov/ozone/defns.html#hcfc] "Ozone Depletion Glossary", 2008., US EPA</ref>
2009., didušikov oksid (N<sub>2</sub>O) je kemijska tvar, koja je najviše osiromašila ozonski omotač, zbog ljudskog djelovanja. <ref> [http://www.noaanews.noaa.gov/stories2009/20090827_ozone.html] "NOAA Study Shows Nitrous Oxide Now Top Ozone-Depleting Emission", NOAA, 2009.</ref>
== Izvori ==
{{Reflist|3}}
== Vanjske poveznice ==
| |||