Ozonová vrstva

Ozonová vrstva je část stratosféry ve výšce 15 až 35 km nad zemským povrchem, v níž se nachází značně zvýšený poměr ozonu vůči běžnému dvouatomovému kyslíku. Hraje mimořádně významnou roli pro pozemský život, neboť chrání planetu před ultrafialovým zářením.

Vypouštění balónu se sondou k monitorování ozonové vrstvy

Zvýšený poměr ozonu znamená pouhých několik částic v milionu, což je mnohem více, než kolik je ozonu v přízemních vrstvách, ale stále velmi málo v porovnání s hlavními složkami atmosféry. Ozonovou vrstvu objevili roku 1913 francouzští fyzikové Charles Fabry a Henri Buisson. Její vlastnosti podrobně prozkoumal britský meteorolog Gordon Dobson, který také vyvinul jednoduchý spektrofotometr, kterým lze měřit stratosférický ozon z povrchu Země. Mezi roky 1928 a 1958 Dobson založil celosvětovou síť stanic monitorujících ozon, která funguje dodnes. Mírou množství ozonu ve sloupci nad povrchem je dobsonova jednotka, pojmenovaná právě po Dobsonovi. Tato jednotka je ekvivalentu 1 mikrometru, tedy 1 D.J. = 1 mikrometr vysoká vrstva ozónu. Neovlivněná ozónová vrstva se tedy nachází vždy v intervalu stovek (+220) dobsnových jednotek.

Například pozorování na stanici Belsk (okres Grójec) od počátku záznamů roku 1963 ukazují na pokles ozonové vrstvy v zimě.^[1] Měření na Mauna Loa nevykazují žádný trend.^[2]

Oblast ztenčení vrstvy ozónu, kde je ozónová vrstva výrazně oslabená, tedy hodnota ozónu vyskytující se pod 220 dobsonových jednotek, se označuje jako díra. Ozónová díra se v současné době nachází hlavně na pólech planety (majoritní výskyt je na jižním pólu).

Funkce ozonosféry

Schéma reakce vytvářející ozon. Sluneční záření štěpí O₂ na dva kyslíkové radikály a ty pak reagují s dalšími molekulami O₂ za vzniku ozonu.

Vznik

K nárůstu obsahu ozonu dochází při střetu dvouatomových molekul kyslíku s fotony ultrafialového slunečního záření anebo po rozštěpení elektrickou energií z blesků. Takto dodaná energie rozštěpí molekulu kyslíku na dva radikály, které poté reagují s jinými dvouatomovými molekulami za vzniku tříatomových molekul ozonu.

Význam pro život

Ozon absorbuje ultrafialové záření lépe než běžný kyslík, což má za následek oslabení přicházejícího UV záření na povrch. Kdyby zmíněné UV paprsky prošly na zemský povrch bez ztráty energie v ozonové vrstvě, byly by mimořádně nebezpečné pro pozemské organizmy, protože vysoká energie fotonů vede ke vzniku různých typů rakovinných nádorů kůže a poškození zraku.

Vliv člověka

V současnosti se řeší vliv lidské činnosti na stav ozonové vrstvy. Je prokázáno, že přítomnost organických halogenovaných sloučenin nebo samotných halogenů fluoru, chloru a bromu blokuje reakce vedoucí ke vzniku ozonu, protože halogenové atomy přednostně reagují s atomárním kyslíkem i s molekulami ozonu.

Monitorováním obsahu ozonu z družic bylo zjištěno, že především v oblasti zemských pólů docházelo postupně od 70. let 20. století k značnému poklesu obsahu ozonu. Zároveň byl zaznamenán nárůst případů rakoviny kůže a zrakových onemocnění v oblasti blízkých především jižnímu pólu (Nový Zéland, Patagonie).

Světové společenství se na základě těchto pozorování rozhodlo pro radikální omezení používání těkavých organických chemikálií s obsahem halogenů, především freonů, sloučenin s vysokým obsahem fluoru a chloru v organické molekule (tzv. Montrealský protokol). Freony se používaly především jako inertní tlaková náplň sprejů a chladicí médium v chladničkách a klimatizačních jednotkách. Podle posledních měření^[kdy?] se zastavil nárůst koncentrace těchto chemikálií ve stratosféře.

Vzhledem ke zpoždění, které vývoj stavu ozonu vykazuje, teprve následující desetiletí ukážou, zda se redukcí používání freonů podařilo zastavit oslabování síly ozonové vrstvy.

Odkazy

Reference

↑ Total column ozone measurements by the Dobson spectrophotometer at Belsk (Poland) for the period 1963–2019: homogenization and adjustment to the Brewer spectrophotometer. essd.copernicus.org [online]. [cit. 2023-09-22]. Dostupné online.
↑ NOAA Dobson Ozone Spectrophotometer - Total Column Ozone. gml.noaa.gov [online]. [cit. 2023-09-22]. Dostupné online.

Související články

Literatura

Čestmír Jech: V zájmu života ochraňujme ozónovou vrstvu; Děti Země; Praha 1992; ISBN 80-901355-4-4

Externí odkazy

Obrázky, zvuky či videa k tématu ozonová vrstva na Wikimedia Commons
V Arktidě došlo k drastické erozi ozonové vrstvy na Britských listech, 27. duben 2005
Objev: Ozon neškodí jen lidem, ale také klimatu na Aktuálně, 13. srpen 2007

[1] Total column ozone measurements by the Dobson spectrophotometer at Belsk (Poland) for the period 1963–2019: homogenization and adjustment to the Brewer spectrophotometer. essd.copernicus.org [online]. [cit. 2023-09-22]. Dostupné online.

[2] NOAA Dobson Ozone Spectrophotometer - Total Column Ozone. gml.noaa.gov [online]. [cit. 2023-09-22]. Dostupné online.

[1]

[2]