Der einfachste Weg, zwischen stratosphärischem und troposphärischem Ozon zu unterscheiden, besteht darin, die Unterschiede in den Ozonkonzentrationen in jeder atmosphärischen Schicht zu betrachten. Die Ozonkonzentration in der Stratosphäre ist sehr hoch, während die Ozonkonzentration in der Troposphäre niedrig ist.
Stratosphärisches Ozon und troposphärisches Ozon sind die zwei Arten von Ozongas in der Ozonschicht. Diese beiden Typen werden als solche benannt, nicht aufgrund eines chemischen Unterschieds, sondern aufgrund der Verteilung des Ozongases.
Was ist die Ozonschicht?
Die Ozonschicht ist ein Schutzschild oder eine Region der Stratosphäre der Erde, die die UV-Strahlung der Sonne absorbieren kann. Diese Region enthält im Vergleich zum Ozongeh alt in anderen Teilen der Atmosphäre eine hohe Ozonkonzentration. Typischerweise besteht die Ozonschicht aus durchschnittlich 0,3 ppm Ozongas.
Abbildung 01: Projektion der NASA von 1974 bis 2060 über die Auswirkungen von FCKW auf die Ozonschicht, wenn sie nicht verboten worden wären
Wir finden diese Region hauptsächlich im unteren Teil der Stratosphäre, aber ihre Dicke kann von Saison zu Saison und auch geografisch variieren. Noch wichtiger ist, dass die Ozonschicht 97 bis 99 % der UV-Strahlung der Sonne absorbieren kann. Andernfalls kann diese UV-Strahlung unsere Haut und Augen schädigen, wenn wir Ozon ausgesetzt sind.
Was ist stratosphärisches Ozon?
Stratosphärenozon ist das Ozongas, das in großen Mengen in der Stratosphärenschicht vorkommt. Etwa 90 % der gesamten Ozonkonzentration in der Erdatmosphäre kommt in der Stratosphäre vor. Die durchschnittliche Ozonmenge in dieser Schicht beträgt etwa 0,3 Volumen-ppm der Atmosphäre. Diese Art von Ozon tritt in Höhen zwischen 15 und 35 Kilometern über der Erdoberfläche auf. Das Ozongas in dieser Schicht kann etwa 97-99 % der UV-Strahlung absorbieren, die die Erde erreicht. Die Menge an Ozongas in dieser Schicht wird jedoch durch Fluorchlorkohlenwasserstoffe beschädigt, was dazu führte, dass diese Chemikalien nicht mehr verwendet werden dürfen.
Normalerweise entsteht das Ozongas in dieser Schicht aus der chemischen Reaktion, die stattfindet, wenn von der Sonne kommende UV-Strahlung auf ein Sauerstoffmolekül trifft. Diese Reaktion kann zur Aufsp altung von Sauerstoffgas führen, wodurch atomarer Sauerstoff entsteht. Dieser atomare Sauerstoff kann mit molekularem Sauerstoff zu Ozon reagieren.
Was ist troposphärisches Ozon?
Abbildung 02: Ozon in der Troposphäre
Troposphärisches Ozon ist ein Ozongas, das in Spuren in der Troposphäre vorkommt. Die durchschnittliche Ozonkonzentration in der Troposphäre beträgt 20-30 ppb, wenn man das Volumen betrachtet. Der verschmutzte Bereich der Atmosphäre enthält jedoch etwa 100 ppb. Die Ozonschicht existiert zwischen 10 und 50 Kilometer über der Erde, in der Atmosphäre, wo die Stratosphäre auftritt. Die unterste Schicht der Atmosphäre auf der Erdoberfläche ist die Troposphäre. Die durchschnittliche Höhe dieser Schicht beträgt etwa 14 Kilometer von der Erdoberfläche (bezogen auf den Meeresspiegel). Daher können wir in diesem Bereich am wenigsten Ozon finden.
Wenn man die Entstehung des troposphärischen Ozons betrachtet, entsteht es aus der chemischen Reaktion zwischen Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen in der Grundschicht der Atmosphäre. Diese Reaktion findet in Gegenwart von Sonnenlicht statt, um Ozongas zu bilden. Die Konzentration von Ozongas nimmt mit zunehmender Höhe über dem Meeresspiegel zu. Die maximale Konzentration tritt in der Tropopause auf. Es ist die Grenze zwischen Stratosphäre und Troposphäre. Obwohl die Ozonschicht für uns sehr wichtig ist, gilt das Ozongas in der Troposphäre als Treibhausgas, das zur globalen Erwärmung beitragen kann.
Wie kann man zwischen stratosphärischem Ozon und troposphärischem Ozon unterscheiden?
Der einfachste Weg, zwischen stratosphärischem und troposphärischem Ozon zu unterscheiden, besteht darin, die Unterschiede in den Ozonkonzentrationen in jeder atmosphärischen Schicht zu betrachten. Der Hauptunterschied zwischen stratosphärischem Ozon und troposphärischem Ozon besteht darin, dass die stratosphärische Ozonkonzentration sehr hoch ist, während die troposphärische Ozonkonzentration niedrig ist. Darüber hinaus können wir stratosphärisches Ozon von troposphärischem Ozon unterscheiden, indem wir die Bildung des Ozongases beobachten. Ozongas in der Stratosphäre entsteht durch die Reaktion von atomarem Sauerstoff mit molekularem Sauerstoff. Im Gegensatz dazu bildet sich Ozongas in der Troposphäre aus der Reaktion zwischen Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen in Gegenwart von Sonnenlicht.
Die folgende Tabelle hilft Ihnen, zwischen stratosphärischem Ozon und troposphärischem Ozon zu unterscheiden.
Zusammenfassung – Ozon in der Stratosphäre vs. Ozon in der Troposphäre
Der einfachste Weg, zwischen stratosphärischem und troposphärischem Ozon zu unterscheiden, besteht darin, die Unterschiede in den Ozonkonzentrationen in jeder atmosphärischen Schicht zu betrachten. Die Ozonkonzentration in der Stratosphäre ist sehr hoch, während die Ozonkonzentration in der Troposphäre niedrig ist.
