Formacion de ozono en la estratosfera
Ozono troposférico
La capa de ozono o escudo de ozono es una región de la estratosfera terrestre que absorbe la mayor parte de la radiación ultravioleta del Sol. Contiene una alta concentración de ozono (O3) en relación con otras partes de la atmósfera, aunque todavía es pequeña en relación con otros gases de la estratosfera. La capa de ozono contiene menos de 10 partes por millón de ozono, mientras que la concentración media de ozono en el conjunto de la atmósfera terrestre es de unas 0,3 partes por millón. La capa de ozono se encuentra principalmente en la parte inferior de la estratosfera, entre 15 y 35 kilómetros por encima de la Tierra, aunque su grosor varía estacional y geográficamente[1].
La capa de ozono fue descubierta en 1913 por los físicos franceses Charles Fabry y Henri Buisson. Las mediciones del sol mostraron que la radiación enviada desde su superficie y que llega al suelo en la Tierra suele coincidir con el espectro de un cuerpo negro con una temperatura en el rango de 5.500-6.000 K (5.230-5.730 °C), excepto que no había radiación por debajo de una longitud de onda de unos 310 nm en el extremo ultravioleta del espectro. Se dedujo que la radiación que faltaba estaba siendo absorbida por algo en la atmósfera. Finalmente, el espectro de la radiación ausente se correspondió con una sola sustancia química conocida, el ozono[2]. Sus propiedades fueron exploradas en detalle por el meteorólogo británico G. M. B. Dobson, que desarrolló un sencillo espectrofotómetro (el Dobsonmeter) que podía utilizarse para medir el ozono estratosférico desde el suelo. Entre 1928 y 1958, Dobson estableció una red mundial de estaciones de vigilancia del ozono, que sigue funcionando hasta hoy. La «unidad Dobson», una medida conveniente de la cantidad de ozono en la superficie, lleva su nombre en su honor.
¿Cuándo se formó la capa de ozono?
Columnas verticales medias estacionales de ozono troposférico en unidades Dobson durante el periodo de 1979 a 2000. De junio a agosto, la producción de ozono fotoquímico provoca concentraciones muy elevadas sobre la costa este de EE.UU. y China.
El ozono a nivel del suelo (O3), también conocido como ozono a nivel de superficie y ozono troposférico, es un gas traza en la troposfera (el nivel más bajo de la atmósfera terrestre), con una concentración media de 20-30 partes por billón en volumen (ppbv), con cerca de 100 ppbv en zonas contaminadas. [1] [2] El ozono también es un componente importante de la estratosfera, donde existe la capa de ozono (de 2 a 8 partes por millón de ozono) que se encuentra entre 10 y 50 kilómetros por encima de la superficie de la Tierra [3] La troposfera se extiende desde el suelo hasta una altura variable de aproximadamente 14 kilómetros sobre el nivel del mar. El ozono está menos concentrado en la capa terrestre (o capa límite planetaria) de la troposfera. El ozono a nivel del suelo o troposférico se crea mediante reacciones químicas entre los gases NOx (óxidos de nitrógeno producidos por la combustión) y los compuestos orgánicos volátiles (COV). La combinación de estas sustancias químicas en presencia de la luz solar forma el ozono. Su concentración aumenta a medida que se incrementa la altura sobre el nivel del mar, con una concentración máxima en la tropopausa[4] Aproximadamente el 90% del ozono total de la atmósfera se encuentra en la estratosfera y el 10% en la troposfera[5] Aunque el ozono troposférico está menos concentrado que el estratosférico, es preocupante por sus efectos sobre la salud[6] El ozono de la troposfera se considera un gas de efecto invernadero y puede contribuir al calentamiento global[4][6].
Formación de ozono troposférico
La capa de ozono es la parte de la atmósfera terrestre que contiene concentraciones relativamente altas de ozono (O3). «Relativamente altas» significa unas pocas partes por millón, mucho más altas que las concentraciones de la atmósfera inferior, pero todavía pequeñas en comparación con los principales componentes de la atmósfera. Aunque la concentración de ozono en la capa de ozono es muy pequeña, es de vital importancia para la vida porque absorbe la radiación ultravioleta (UV) biológicamente dañina del Sol. El «grosor» de la capa de ozono -es decir, la cantidad total de ozono en una columna sobre la cabeza- varía en gran medida en todo el mundo, siendo en general menor cerca del ecuador y mayor a medida que se avanza hacia los polos. En esta unidad veremos cómo las actividades humanas han provocado el agotamiento de la capa de ozono y el papel de los organismos gubernamentales y no gubernamentales en el control de las sustancias que agotan la capa de ozono. Esta unidad tiene una duración mínima de 2,5 horas.
Cómo los clorofluorocarbonos agotan la capa de ozono
El ozono es ozono sin importar en qué parte de la atmósfera se encuentre. El ozono bueno es bueno sólo porque está en la estratosfera, donde no podemos respirarlo (véase la figura siguiente). El ozono malo también absorbe la luz ultravioleta solar, pero se encuentra cerca de la superficie de la Tierra, donde podemos respirarlo. Para la protección contra los rayos UV, nos interesa el número total de moléculas de ozono entre nosotros y el Sol. El 90% de las moléculas de ozono están en la estratosfera y el 10% en la troposfera, algunas de ellas cerca de la superficie de la Tierra, donde podemos respirarlas. Tanto para el ozono bueno como para el malo existen importantes problemas que afectan a la salud humana y ecológica. En el caso del ozono bueno, los problemas más importantes son la reducción del ozono a nivel mundial, el agujero de ozono de la Antártida y la pérdida de ozono en el Ártico causada por los clorofluorocarbonos. La reducción del ozono significa que llegan más rayos UV solares al suelo, lo que provoca más cáncer de piel. En el caso del ozono malo, los problemas más importantes son la producción de demasiado ozono en las ciudades y regiones cercanas, causada por demasiados contaminantes procedentes del tráfico, los procesos industriales, la generación de energía y otras actividades humanas. El aumento del ozono hace que más personas tengan problemas respiratorios y cardíacos. Veamos lo bueno y lo malo, empezando por el ozono estratosférico.
