20 - 50 kilometrin päässä maapallon pinnasta ilmakehässä on otsonikerros. Otsonimolekyyli koostuu kolmesta happiatomista.
Auringonvalo tuottaa otsonia. Kun ultraviolettivalon fotonit törmäävät happimolekyyleihin, niistä hapetetaan happiatomi, joka liittyessään toiseen O-molekyyliin2muodostaa O: n3 (otsoni).
Otsonikerroksen paksuus
Ilmakehän otsonikerros on erittäin ohut. Jos ilmakehän kaikkien käytettävissä olevien otsonien pinta-ala on tasaisesti 45 neliökilometriä, saadaan 0,3 senttimetrin paksuinen kerros. Pieni otsoni tunkeutuu ilman virtausten kanssa alempaan ilmakehään. Kun valonsäteet reagoivat pakokaasujen ja teollisuuskaasujen kanssa, muodostuu myös otsonia.
Otsonikerroksen vaara ja hyödyllisyys
Kuumana, sumuisena päivänä kaasumaisella alueella otsonitasot voivat saavuttaa hälyttävän tason. Otsonin hengittäminen on erittäin vaarallista, koska tämä kaasu (triatominen happi) tuhoaa keuhkot. Jalankulkijat, jotka hengittävät suuria määriä otsonia, alkavat tukehtua ja tuntevat rintakipua.
Puiden ja pensaiden, jotka kehystävät kaasumaisia valtateitä, korkeat otsonipitoisuudet ilmassa, lakkaavat normaalisti kasvamasta. Mutta jos otsoni on siellä missä sen oletetaan olevan - korkealla, se on erittäin hyvä terveydelle. Otsoni imee ultraviolettisäteet.Nämä ovat juuri niitä säteitä, joista iho parkittuu. Mutta jos ylimääräistä ultraviolettisäteilyä putoaa iholle, voit saada auringonpolttaman tai ihosyövän.
Mielenkiintoinen fakta: Tutkijoiden arvion mukaan otsonireikien pinta-alan lisääntyminen yhdellä prosentilla aiheuttaa ihosyövän esiintymisen lisääntymisen 3–6 prosentilla.
Mikä tuhoaa otsonikerroksen?
Tutkijat oppivat ilmakehän otsonikerroksesta 70 vuodessa. Havaittiin, että kloorifluorihiilijohdannaiset (freonit) - yhdisteet, joita käytetään jääkaappeissa, ilmastointilaitteissa ja aerosolitölkeissä - tuhoavat otsonia. Freoneja vapautuu ilmakehään joka kerta, kun käytät suihkerasiaa deodorantin tai hiussumun kanssa.
Noustessaan yläilmakehän, freonimolekyylit ovat vuorovaikutuksessa otsonimolekyylien kanssa. Auringonsäteilyn vaikutuksesta freonit tuottavat klooria, joka hajottaa otsonia muodostuessaan tavallista happea. Tämän vuorovaikutuksen kohdalla otsonikerros tuhoutuu - häviää.
Vuonna 1978 Amerikan yhdysvaltojen (USA) hallitus kielsi freonien vaikutusta ilmakehän otsonikerrokseen koskevien freonien vaikutuksia koskevien tietojen perusteella freoneja sisältävien aerosolien tuotannon ja myynnin. Totta, aerosolien valmistajat ja heidän kanssaan monet tutkijat pitävät otsonikerroksen tuhoamisteoriaa vakuuttamattomana. Vuonna 1985 englantilaiset tutkijat tekivät yllättävän löytön.
He löysivät valtavan "reiän" otsonikerroksessa Etelämantereen yli. Tämä reikä, jonka pinta-ala on Yhdysvallat, ilmestyy vuosittain keväällä. Kun vallitsevien tuulien suunta muuttuu, otsonireikä täytetään otsonimolekyyleillä ilmakehän viereisiltä alueilta, kun taas otsonin määrä naapurialueilla vähenee.Esimerkiksi talvella 1992 Euroopan ja Kanadan otsonikerros tuli 20 prosenttia ohuemmaksi.
Tutkijat ovat havainneet, että taivaalla Antarktikan yläpuolella on erittäin suuri pitoisuus perkloorihappoanhydridiä - yhdistettä, joka muodostuu otsonimolekyylin tuhoutuessa kloorilla. Britannian löytö vahvistaa, että freonien laaja käyttö aiheuttaa todella otsonireikien ongelman. Tutkijoiden arvioiden mukaan otsonin lasku 1 prosentilla ylemmässä ilmakehässä aiheuttaa ihosyövän esiintymisen lisääntymisen 3–6 prosentilla, koska ilmakehän läpäisevyys ultraviolettisäteille kasvaa 2 prosenttia.
Ultraviolettisäteillä on lisäksi haitallista vaikutusta kehon immuunijärjestelmään, mikä tekee meistä alttiimpia tartuntataudeille, kuten malarialle. Ultraviolettisäteet tuhoavat myös kasvisoluja - puista viljoihin.
Mielenkiintoinen fakta: Joka kevät Amerikan yhdysvaltojen kanssa muodostuu ”reikä” otsonikerrokseen Etelämantereen yli.
Ilmastovaikutukset
Vieläkin huolestuttavampaa on, että otsonikerroksen ehtyminen voi ennustamattomasti muuttaa maapallon ilmastoa. Otsonikerros vangitsee maan pinnalta haihtuneen lämmön. Kun otsonin määrä ilmakehässä pienenee, ilman lämpötila laskee, vallitsevien tuulien suunta muuttuu ja sää muuttuu. Seurauksena voi olla häiriöitä, satovaurioita, ruokapulaa ja nälkää. Jotkut tutkijat ovat laskeneet, että vaikka toimenpiteet toteutetaan ja kaikki otsonikerrosta heikentävät toimet lopetetaan, sen täydellinen palauttaminen vie 100 vuotta.
