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Ozonabsorption

 
     
  Absorption von elektromagnetischer Strahlung in Absorptionsbanden des Ozons (Strahlungsabsorption).


Ozonbildung, Sammelbegriff für die physikalisch-chemischen Prozesse, durch die Ozon in der Atmosphäre erzeugt wird. a) stratosphärische Ozonbildung: In der Stratosphäre entsteht Ozon bei der Reaktion von molekularem Sauerstoff mit Sauerstoffatomen, die bei der Photolyse von molekularem Sauerstoff bei Wellenlängen λ< 242 nm gebildet werden: O2+hν→O+O O+O2+M→O3+M,


wobei M ein neutrales Molekül ist, N2 oder O2, das die überschüssige Energie aufnimmt. Die Ozonbildung erfolgt wegen der Intensitätsverteilung der kurzwelligen Sonnenstrahlung hauptsächlich -3s


in der mittleren und oberen Stratosphäre. Die Produktionsrate ist mit etwa 106 cm-1 im Bereich der Tropen am höchsten und nimmt bis zu mittleren Breiten (φ=60º) auf etwa 1/3 dieses Wertes ab. b) troposphärische Ozonbildung: In der Troposphäre kann molekularer Sauerstoff dagegen nicht photolysiert werden, da Strahlung mit Wellenlängen λ< 300 nm in der Ozonschicht vollständig absorbiert wird und nicht in die Troposphäre durchdringen kann.


Die zur Ozonbildung notwendigen Sauerstoffatome entstehen in der Troposphäre (und unteren Stratosphäre) bei der Photolyse des Stickstoffdioxids, NO2, durch Sonnenstrahlung mit Wellenlängen λ< 410 nm. NO2 entsteht in der Troposphäre aus Stickoxid, NO, hauptsächlich im Verlauf der Oxidation von Kohlenwasserstoffen. Als Folge der zunehmenden anthropogenen Luftverschmutzung und entsprechend steigender Emissionen von Stickoxid hatte die Ozonbildung in der Troposphäre während der vergangenen Jahrzehnten zugenommen und dies hat zu einer Zunahme des mittleren troposphärischen Ozongehaltes über Mitteleuropa um nahezu 50% geführt (Abb.). Obwohl infolge der Luftreinhaltemassnahmnen die Konzentration der Photooxidantien in den 1990er Jahren wieder zurückging, setzt sich der Ozonanstieg fort. Die Ursachen dafür sind noch ungeklärt. anthropogene Klimabeeinflussung, Ozonloch, Ozonabbau, Ozonverteilung.

OzonabsorptionOzonbildung: Zunahme des Ozongehaltes in Troposphäre und unterer Stratosphäre (Observatorium Hohenpeissenberg) im Zeitraum von 1967–1996 (DU=Dobson-Unit).
 
 

 

 

 
 
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