PO Ozon  Ozongat
Inleiding

Ozon, een bijzonder zuurstof

De atmosfeer
Troposfeer
Stratosfeer
Mesosfeer
Thermosfeer
Exosfeer
Functies

De chemie in de stratosfeer

Metingen aan ozon

Oorzaken en gevolgen

Ozongat

Maatregelen

Toepassingen

Conclusie

Bronvermelding
Opmerkingen

Telkens wanneer in de loop van augustus op Antarctica de lente aanbreekt, neemt de ozonconcentratie in de atmosfeer af, om in oktober een minimum te bereiken. Wanneer in de loop van november de zomer aanbreekt, neemt de ozonconcentratie weer toe. Het gat in de ozonlaag boven de Zuidpool vindt zijn oorzaken in de extreem lage temperaturen (ongeveer –80 graden Celsius) in de stratosfeer boven het gebied tijdens de poolnacht (hierdoor ontstaan polaire stratosferische wolken), de 'draaikolken' in de dampkring die geen vermenging toestaan van polaire lucht en lucht van buiten het poolgebied, het ontstaan van ijskristallen in de stratosfeerbewolking met een hoge concentratie chloorverbindingen en ten slotte het ontstaan van fotochemische reacties tijdens het begin van de lente op de Zuidpool in oktober, wanneer onder invloed van het zonlicht de chloride vrijkomt die de afbraak van de ozon veroorzaakt.

HCl (g) + ClONO2 (g) --> Cl2 (g) + HNO3 (g)

Het gevormde chloor splitst onder invloed van zonlicht en de gevormde radicalen reageren met ozon tot ClO. Het gevormde ClO wordt nu echter niet in een stabiele verbinding omgezet, maar vormt een dimeer, dat eveneens door absorptie van zonlicht uiteenvalt:

2 ClO (g) --> ClO-ClO (g)

ClO-ClO (g) --> 2 Cl· (g) + O2 (g)

De vrijgekomen chloorradicalen verlagen weer de ozonconcentratie volgens:

Cl· (g) + O3 (g) --> ClO (g) + O2 (g)

Ook broom, afkomstig van o.a. halonen (brandblusmiddelen), kent een dergelijke cyclus:

Br· (g) + O3 (g) --> BrO (g) + O2 (g)

BrO (g) + ClO (g) --> Br· (g) + Cl· (g) + O2 (g)

 

 

 

 

 

 

 


Polaire stratosferische wolken

Hoewel de gemiddelde ozonconcentratie (per jaar berekend) ongeveer gelijk blijft, werd de tijdelijke afname tussen 1975 en 1993 ieder jaar zo'n drie tot vijf procent groter, zodat de seizoenschommeling in 1985 al bijna 50 procent bedroeg.
De wereld-meteorologische organisatie van de VN meldde in november 1996 dat het 'gat' in de ozonlaag boven de Zuidpool waarschijnlijk nog nooit zo lang zo groot was geweest. Het gat in de ozonlaag nam tijdens die melding al 50 dagen lang een oppervlakte van circa 18 miljoen vierkante kilometer in. In september 1998 bleek het 'gat' weer 15% groter te zijn dan de daaraan voorafgaande jaren.

NASA’s historische metingen van de groei van het ozongat
Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS)

Oktober 14 1980-2001

De afbraak van de ozonlaag boven de Noordpool kan nooit zo snel verlopen als boven de Zuidpool, omdat de temperatuur op de Noordpool minder ver daalt dan op de Zuidpool. De luchtlagen boven de Noordpool zijn minder stabiel dan die boven de Zuidpool. Hierdoor wordt er meer lucht van verschillende temperaturen gemengd en kan de lucht niet zo sterk afkoelen als op de Zuidpool. Toch spreekt men sinds 1991 ook over een gat in de ozonlaag boven de Noordpool. Dit gat is tot 1995 elk jaar groter geworden. Tussen januari en maart 2000 werd op 18 km hoogte boven de Noordpool een verdunning van 60% van de ozonlaag gemeten. Een mogelijke oorzaak voor de verdunning was de extreme winterkou in dit jaar.

Het broeikaseffect zou ook op het noordelijke halfrond kunnen zorgen voor een sterkere afbraak van ozon. Door een grotere toevoer van koude lucht wordt de luchtlaag stabieler. Dit heeft tot gevolg dat de lucht nog verder kan afkoelen. In de koude lucht kan veel minder ozon gevormd worden. Recente schattingen gaan uit van ongeveer 4% reductie per jaar in de periode 1980-1997 in de hogere luchtlagen boven België. Als gevolg hiervan is de blootstelling aan schadelijke UV-straling in Noordwest-Europa fors toegenomen. De ozonlaag is in april op zijn dikst en in augustus op zijn dunst. Eind november 1999 vormde zich (waarschijnlijk door klimatologische omstandigheden) boven Nederland, Engeland en Scandinavië een "mini-gat" in de ozonlaag.

Ozone
De lijnen geven de golven aan. In 1984 waren de golven sterk, dat wordt aangegeven door een duidelijke lijn. Omdat de golven sterk waren, gaven ze warmte aan de stratosfeer, chloor reacties waren hierdoor laag en minder ozon was verloren. Rood en oranje geven meer ozon aan. In 1997 zijn de golven zwakker, die worden aangegeven door de gestippelde lijnen, er wordt hierdoor minder warmte gecirculeerd, waardoor het kouder wordt. Hierdoor ontstaan de polaire stratosferische wolken enz, wat leidt tot minder ozon. Blauw en paars zijn de plekken met weinig ozon.