Rolle der Ozonschicht

Die Umwelt der Erde, in der wir leben, wird durch mehrere Gasschichten geschützt, und die Ozonschicht ist eine davon. Neben ihrer Schutzfunktion für die Erde hat die Ozonschicht auch eine heizende Wirkung und wirkt als Treibhausgas. Deshalb müssen die Menschen die Ozonschicht schützen und verhindern, dass sie durch Umweltverschmutzung und andere Probleme geschädigt wird. Als nächstes werde ich die Rolle der Ozonschicht im Detail vorstellen.

Die atmosphärische Ozonschicht hat drei Hauptfunktionen. Einer davon ist die Schutzwirkung. Die Ozonschicht kann ultraviolette Strahlen mit einer Wellenlänge unter 306,3 nm im Sonnenlicht absorbieren, hauptsächlich einen Teil der UV-B-Strahlung (Wellenlänge 290–300 nm) und alle UV-C-Strahlung (Wellenlänge < 290 nm) und schützt so Menschen, Tiere und Pflanzen auf der Erde vor den Schäden durch kurzwellige ultraviolette Strahlen. Nur langwellige ultraviolette Strahlen (UV-A) und eine kleine Menge mittelwelliger ultravioletter Strahlen (UV-B) können den Boden erreichen. Die Schäden, die langwellige ultraviolette Strahlen an biologischen Zellen verursachen, sind viel geringer als die Schäden durch mittelwellige ultraviolette Strahlen. Daher ist die Ozonschicht wie ein Regenschirm, der die Lebewesen auf der Erde schützt, damit sie überleben und sich fortpflanzen können.

Der zweite ist der Heizeffekt. Ozon absorbiert ultraviolette Strahlen im Sonnenlicht und wandelt sie in Wärmeenergie um, um die Atmosphäre zu erwärmen. Aufgrund dieses Effekts hat die atmosphärische Temperaturstruktur einen Höhepunkt in einer Höhe von etwa 50 km und es gibt eine Erwärmungsschicht 15 bis 50 km über der Erde. Die Stratosphäre ist auf die Existenz von Ozon zurückzuführen. Auf anderen Planeten als der Erde gibt es keine Stratosphäre, da dort kein Ozon und kein Sauerstoff vorhanden sind. Die Temperaturstruktur der Atmosphäre hat einen wichtigen Einfluss auf die Luftzirkulation, und dieses Phänomen wird auch durch die hohe Verteilung des Ozons verursacht.

Drittens spielen Treibhausgase eine wichtige Rolle. In der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre, also in Höhenlagen mit sehr niedrigen Temperaturen, spielt Ozon ebenfalls eine wichtige Rolle. Wenn die Ozonkonzentration in dieser Höhe abnimmt, entsteht eine Kraft, die zu einem Absinken der Bodentemperatur führt. Deshalb sind die Höhenverteilung und die Veränderungen des Ozons äußerst wichtig.

Ozon in der Stratosphäre absorbiert eine große Menge der von der Sonne ausgesandten und für Menschen, Tiere und Pflanzen schädlichen Ultraviolettstrahlung (240–329 Nanometer, sogenannte UV-B-Wellenlängen) und bildet für die Erde eine Barriere gegen die schädlichen Auswirkungen der Ultraviolettstrahlung. Ozon hingegen ist in der gesamten Troposphäre vorhanden und wirkt als Treibhausgas. Der Ozonabbau in der Stratosphäre wird vor allem durch die dynamische Migration in die Troposphäre verursacht, wo die Ozonschicht die meisten katalytisch aktiven Substrate und Trägermoleküle aufnimmt, die dann durch chemische Reaktionen verbraucht werden. Ozon reagiert hauptsächlich mit aktiven freien Radikalen, die in HOX, NOX, ClOX und BrOX in derselben Gasphase enthalten sind.