Ozonschicht

Die Ozonschicht ist ein Bereich erhöhter Konzentration des Spurengases Ozon (O₃) in der Erdatmosphäre, hauptsächlich in der unteren Stratosphäre. Etwa 90 % des atmosphärischen Ozons befinden sich in 15 bis 30 km Höhe.^[1] In etwa 40 km Höhe hat es seine höchste Volumenkonzentration von etwa 8 ppm. Es entsteht aus dem Luftsauerstoff, indem dessen Moleküle O₂ durch den energiereichsten Anteil des Sonnenlichts (UV-C) zu Sauerstoffatomen gespalten werden. Die Atome verbinden sich dann sofort mit je einem weiteren O₂ zu O₃.

Ozon selbst ist viel lichtempfindlicher als O₂. Es absorbiert auch UV-B und schützt damit Pflanzen, Organismen, Tiere und Menschen vor Strahlenschäden. Wenn ein Ozon-Molekül ein UV-Photon absorbiert, wird es zwar gespalten, aber in den allermeisten Fällen bildet das freigesetzte O-Atom sofort wieder Ozon. Nur die Ausnahmen, hauptsächlich O + O₃ → 2 O₂, bedeuten einen Verlust von Ozon.

Ozon hat großen Einfluss auf die Temperatur der Stratosphäre, einerseits über die UV-Absorption, andererseits absorbiert und emittiert es als gewinkeltes Molekül entsprechend seiner Resonanz um 9…10 µm im Mittleren Infrarot und trägt so zum Treibhauseffekt bei.

Die Temperatur steigt wegen der UV-Absorption durch Ozon von etwa −60 °C in 15 bis 20 km Höhe auf etwa 0 °C in 50 km Höhe an.

Als Entdecker der Ozonschicht gelten die französischen Physiker Charles Fabry und Henri Buisson. Sie wiesen 1913 durch UV-spektroskopische Messungen Ozon in höheren Atmosphärenschichten nach.

1. ↑ https://elib.dlr.de/65533/1/Dameris_2010_deutsch_web.pdf Martin Dameris: Klimawandel und die Chemie der Atmosphäre – wie wird sich die stratosphärische Ozonschicht entwickeln?