Warstwa ozonowa to region w ziemskiej atmosferze, który zawiera wysokie stężenia ozonu. Ozon to trzy cząsteczki tlenu związane ze sobą, a więc ma symbol chemiczny O3. Ponieważ pochłania promieniowanie ultrafioletowe ze Słońca, warstwa ozonowa jest niezbędna do ewolucji i przetrwania życia na Ziemi.
Ozon w ziemskiej atmosferze powstaje, gdy światło słoneczne uderza w cząsteczki tlenu, które składają się z dwóch połączonych ze sobą atomów tlenu (O2). To dzieli go na dwa oddzielne atomy tlenu, które unoszą się w atmosferze, dopóki nie połączą się z innymi cząsteczkami tlenu, tworząc ozon (O3). Ozon jest jednak niestabilny, a dalsze promieniowanie ultrafioletowe nadal rozkłada ozon na cząsteczki tlenu i pojedyncze atomy tlenu. Ta kombinacja i rozkład odbywa się cały czas w warstwie ozonowej.
Warstwa ozonowa jest wyjątkowa dla życia, ponieważ pochłania promieniowanie ultrafioletowe ze Słońca na bardzo określonej długości fali - promieniowanie UV-B, o długości fali 315–280 nanometrów. To właśnie promieniowanie UV-B powoduje oparzenia słoneczne, a nawet może powodować raka przy długotrwałym promieniowaniu. Bez warstwy ozonowej otrzymalibyśmy znacznie więcej szkodliwego promieniowania ze Słońca.
Oczywiście jednym z największych zmartwień ostatnich lat jest problem zubożenia warstwy ozonowej. Niektóre chemikalia wytworzone przez człowieka, takie jak tlenek azotu i chlorofluorowęglowodory, rozkładają cząsteczki ozonu, uniemożliwiając im pochłanianie promieniowania ultrafioletowego. Pojedyncza cząsteczka jednego z tych wolnych rodników może rozbić ponad 100 000 cząsteczek ozonu.
Satelity obserwujące ziemską atmosferę odkryły, że ciągłe stosowanie tych chemikaliów powodowało rozrzedzenie warstwy ozonowej. Warstwy ozonowe spadały w tempie 4% na dekadę, głównie nad biegunami północnymi i południowymi Ziemi. Wiele krajów wprowadziło zakaz chemikaliów niszczących ozon w 1978 r., Aw ciągu ostatnich kilku lat naukowcy ustalili, że tempo zubożenia ozonu spada.
Napisaliśmy wiele artykułów o warstwie ozonowej dla czasopisma Space Magazine. Oto artykuł o historii sukcesu ozonu i artykuł o tym, jak warstwa ozonowa naprawdę wygląda, jakby się odzyskiwała.
Oto więcej informacji na temat warstwy ozonowej ze strony NASA Resource Ozon. A oto strona z obserwacją dziury ozonowej.
W odcinku 36 Astronomy Cast omawialiśmy, w jaki sposób rozbłysk promieniowania gamma może w jednej chwili zdjąć warstwę ozonową Ziemi.
