Ozonlag

I de forskjellige lag av atmosfæren  det er et lag hvis ozonkonsentrasjon er den høyeste på hele planeten. Dette er det såkalte ozonlaget. Dette området ligger i stratosfæren omtrent 60 km over havet det har nødvendige effekter for livet på planeten.

Med utslipp av visse skadelige gasser til atmosfæren av mennesker, dette laget gjennomgikk en tynning som truet dets funksjon for livet på planeten. I dag ser det imidlertid ut til å komme seg. Vil du vite hvilken funksjon ozonlaget har og hvor viktig det er for mennesker?

Ozongass

For å begynne å vite hvilken funksjon ozonlaget har, må vi først kjenne egenskapene til gassen som komponerer den: ozongass. Den kjemiske formelen er O3, og det er den allotrope formen for oksygen, det vil si en av metodene den kan finnes i naturen.

Ozon er en gass som ved vanlig temperatur og trykk nedbrytes til vanlig oksygen. På samme måte gir den en penetrerende svovelaktig lukt og fargen er myk blålig. Hvis ozon var på jordens overflate det ville være giftig for planter og dyr. Imidlertid eksisterer den naturlig i ozonlaget, og uten den høye konsentrasjonen av denne gassen i stratosfæren ville vi ikke kunne gå utenfor.

Ozonlagets rolle

Ozon er en viktig beskytter av livet på jordens overflate. Dette skyldes sin funksjon som et beskyttende filter mot ultrafiolett stråling fra solen. Ozon er ansvarlig for å absorbere hovedsakelig solstrålene som finnes i bølgelengden mellom 280 og 320 nm.

Når solens ultrafiolette stråling faller på ozon, brytes molekylet ned i atomoksygen og vanlig oksygen. Når vanlig og atomært oksygen møtes igjen i stratosfæren, blir de sammen for å danne et ozonmolekyl. Disse reaksjonene er konstante i stratosfæren og ozon og oksygen eksisterer samtidig.

Kjemiske egenskaper ved ozon

Ozon er en gass som kan oppdages i elektriske stormer og i nærheten av høyspenningsutstyr eller gnistutstyr. For eksempel, i miksere, når gnister produseres ved kontakt med børstene, produseres ozon. Det kan lett gjenkjennes av lukten.

Denne gassen kan kondensere og fremstå som en veldig ustabil blå væske. Imidlertid, hvis den fryser, vil den presentere en svart-lilla farge. I disse to tilstandene er det et veldig eksplosivt stoff gitt sin store oksiderende kraft.

Når ozon brytes ned i klor, er det i stand til å oksidere de fleste metaller, og selv om dets konsentrasjon er veldig liten på jordoverflaten (bare ca. 20 ppb), er den i stand til å oksidere metaller.

Den er tyngre og mer aktiv enn oksygen. Det er også mer oksiderende, og det er derfor det brukes som desinfeksjonsmiddel og bakteriedrepende middel, på grunn av oksidasjonen av bakteriene som denne effekten. Det har blitt brukt til å rense vann, ødelegge organisk materiale eller luften på sykehus, ubåter, etc.

Hvordan genereres ozon i stratosfæren?

Ozon produseres hovedsakelig når oksygenmolekyler utsettes for store mengder energi. Når dette skjer, blir disse molekylene atomare oksygenfrie radikaler. Denne gassen er ekstremt ustabil, så når den møter et annet vanlig oksygenmolekyl, binder den seg til å danne ozon. Denne reaksjonen skjer hvert annet sekund.

I dette tilfellet er energikilden som utsetter det vanlige oksygenet ultrafiolett stråling fra solen. Ultrafiolett stråling er det som dissosierer molekylært oksygen i atomoksygen. Når atom- og molekylære oksygenmolekyler møtes og danner ozon, blir det ødelagt i sin tur av virkningen av selve ultrafiolett stråling.

Ozonlaget er kontinuerlig skape og ødelegge ozonmolekyler, molekylært oksygen og atomært oksygen. På denne måten genereres en dynamisk likevekt der ozon blir ødelagt og dannet. Slik fungerer ozon som et filter som ikke lar skadelig stråling passere til jordoverflaten.

Ozonlaget

Begrepet "ozonlag" i seg selv er generelt misforstått. Det vil si at konseptet er det i en viss høyde i stratosfæren det er en høy konsentrasjon av ozon som dekker og beskytter jorden. Mer eller mindre er det representert som om himmelen var dekket av et overskyet lag.

Dette er imidlertid ikke slik. Sannheten er at ozon ikke er konsentrert i et sjikt, og heller ikke ligger i en bestemt høyde, men snarere er det en knapp gass som er veldig fortynnet i luften, og som i tillegg ser ut fra bakken til utover stratosfæren . Det vi kaller "ozonlaget" er et område av stratosfæren der konsentrasjonen av ozonmolekyler er relativt høy (noen få partikler per million) og mye høyere enn de andre konsentrasjonene av ozon på overflaten. Men konsentrasjonen av ozon sammenlignet med andre gasser i atmosfæren, for eksempel nitrogen, er liten.

Hvis ozonlaget forsvant, ville solens ultrafiolette stråler slå jordoverflaten direkte uten noen form for filter og føre til at overflaten ble sterilisert, utslette alt jordisk liv. 

Konsentrasjonen av ozongass i ozonlaget er på omtrent 10 deler per million. Konsentrasjonen av stratosfærisk ozon varierer med høyde, men den er aldri mer enn hundre tusen av atmosfæren den er funnet i. Ozon er en så knapp gass at hvis vi et øyeblikk skulle skille den fra resten av luften og tiltrekke den til bakkenivå, ville den bare være 3 mm tykk.

Ozonlagsdestruksjon

Ozonlaget begynte å forverres tilbake på 70-tallet, da man så den skadelige virkningen som nitrogenoksidgasser har på det. Disse gassene ble utvist av supersoniske fly.

Lystgass reagerer med ozon som resulterer i nitrogenoksid og vanlig oksygen. Selv om dette skjer, er handlingen på ozonlaget minimal. Gassene som virkelig skader ozonlaget er CFC (klorfluorkarboner). Disse gassene er et resultat av bruk av syntetiske kjemikalier.

Den første gangen at uttømmingen av ozonlaget var kjent, var i 1977 i Antarktis. I 1985 var det mulig å måle at den skadelige ultrafiolette strålingen fra solen hadde økt 10 ganger, og at ozonlaget over Antarktis hadde redusert med 40%. Derfra er det da det begynte å snakke om ozonhullet.

Tynningen av ozonlaget var lenge et mysterium. Forklaringer knyttet til solsyklusene eller atmosfærens dynamiske egenskaper virker ubegrunnet, og i dag virker det bevist at det skyldes økningen i freonutslipp (klorfluorkarbon eller CFC), en gass som brukes i aerosolindustrien, plast og kjøle- og klimaanlegg.

KFK er veldig stabile gasser i atmosfæren, siden de verken er giftige eller brannfarlige. Dette gir dem en lang levetid, slik at du kan ødelegge ozonmolekyler som er i veien for deg lenge.

Hvis ozonlaget ble ødelagt, ville økningen i UV-stråling utløse en katastrofal serie av biologiske reaksjoner som f.eks økningen i hyppigheten av smittsomme sykdommer og hudkreft.

På den annen side, produksjonen av klimagasser (slippes ut fra jordoverflaten ved menneskets handling hovedsakelig) som genererer den såkalte "Drivhuseffekt", det vil resultere i global oppvarming med regionale endringer i temperaturen, noe som vil resultere i en økning i havnivået som et resultat, blant annet av den gradvise smeltingen av store masser av is.

Dette er som fisken som biter i halen. Jo større mengde solstråling som påvirker jordoverflaten, jo større er temperaturpåvirkningen. Hvis vi legger til effekten av global oppvarming forårsaket av økt drivhuseffekt og høyere forekomst av UV-stråler fra solen på ismasser som Antarktis, kan vi se at jorden er nedsenket i en tilstand av overoppheting drevet av det hele.

Som du kan se, er ozonlaget av avgjørende betydning for livet på planeten, både for mennesker, så vel som for vegetasjon og dyr. Å holde ozonlaget i god stand er en prioritet, og for dette må myndighetene fortsette å jobbe med forbudet mot utslipp av gasser som ødelegger ozon.