Najjednoduchší spôsob, ako rozlíšiť medzi stratosférickým ozónom a troposférickým ozónom, je pozrieť sa na rozdiel v koncentráciách ozónu v jednotlivých vrstvách atmosféry. Koncentrácia stratosférického ozónu je veľmi vysoká, zatiaľ čo koncentrácia troposférického ozónu je nízka.
Stratosférický ozón a troposférický ozón sú dva druhy ozónového plynu v ozónovej vrstve. Tieto dva typy sú takto pomenované, nie kvôli žiadnemu chemickému rozdielu, ale kvôli distribúcii ozónového plynu.
Čo je ozónová vrstva?
Ozónová vrstva je štít alebo oblasť stratosféry Zeme, ktorá dokáže absorbovať UV žiarenie Slnka. Táto oblasť obsahuje vysokú koncentráciu ozónu v porovnaní s obsahom ozónu v iných častiach atmosféry. Typicky sa ozónová vrstva skladá z priemerne 0,3 ppm ozónového plynu.
Obrázok 01: Projekcia NASA z rokov 1974 až 2060 o vplyve freónov na ozónovú vrstvu, ak by neboli zakázané
Tento región nájdeme najmä v spodnej časti stratosféry, no jeho hrúbka sa môže meniť v závislosti od sezóny a tiež geograficky. Ešte dôležitejšie je, že ozónová vrstva dokáže absorbovať 97 až 99 % UV žiarenia, ktoré pochádza zo Slnka. V opačnom prípade môže toto UV žiarenie poškodiť našu pokožku a oči, ak sme vystavení ozónu.
Čo je stratosférický ozón?
Stratosférický ozón je ozónový plyn, ktorý sa vo veľkých množstvách vyskytuje v stratosférickej vrstve. Asi 90 % celkovej koncentrácie ozónu v atmosfére Zeme sa vyskytuje v stratosférickej vrstve. Priemerné množstvo ozónu v tejto vrstve je asi 0,3 ppm objemu atmosféry. Tento typ ozónu sa vyskytuje vo výškach 15 až 35 kilometrov nad zemským povrchom. Ozónový plyn v tejto vrstve dokáže absorbovať asi 97 – 99 % UV žiarenia, ktoré dopadá na Zem. Množstvo ozónového plynu v tejto vrstve však poškodzujú chlórfluórované uhľovodíky, čo viedlo k zákazu používania týchto chemikálií.
Ozónový plyn v tejto vrstve zvyčajne vzniká chemickou reakciou, ktorá prebieha, keď UV žiarenie prichádzajúce zo Slnka dopadá na molekulu kyslíka. Táto reakcia môže spôsobiť štiepenie plynného kyslíka, čím sa vytvorí atómový kyslík. Tento atómový kyslík môže reagovať s molekulárnym kyslíkom za vzniku ozónu.
Čo je troposférický ozón?
Obrázok 02: Troposférický ozón
Troposférický ozón je ozónový plyn, ktorý sa v stopových množstvách vyskytuje v troposfére. Priemerná koncentrácia ozónu v troposfére je 20-30 ppb, ak sa vezme do úvahy objem. Znečistená oblasť atmosféry však obsahuje asi 100 ppb. Ozónová vrstva sa nachádza vo výške 10 až 50 kilometrov nad Zemou, v atmosfére, kde sa nachádza stratosféra. Najnižšia vrstva atmosféry na povrchu Zeme je troposféra. Priemerná výška tejto vrstvy je asi 14 kilometrov od povrchu Zeme (pokiaľ ide o hladinu mora). Preto v tejto oblasti nájdeme najmenšie množstvo ozónu.
Keď uvažujeme o vytvorení troposférického ozónu, vzniká chemickou reakciou medzi oxidmi dusíka a prchavými organickými zlúčeninami v prízemnej vrstve atmosféry. Táto reakcia prebieha v prítomnosti slnečného žiarenia za vzniku plynného ozónu. Koncentrácia plynného ozónu sa zvyšuje so zvyšujúcou sa výškou nad hladinou mora. Maximálna koncentrácia sa vyskytuje v tropopauze. Je to hranica medzi stratosférou a troposférou. Aj keď je ozónová vrstva pre nás veľmi dôležitá, ozónový plyn v troposfére sa považuje za skleníkový plyn, ktorý môže prispieť ku globálnemu otepľovaniu.
Ako rozlíšiť medzi stratosférickým ozónom a troposférickým ozónom?
Najjednoduchší spôsob, ako rozlíšiť medzi stratosférickým ozónom a troposférickým ozónom, je pozrieť sa na rozdiel v koncentráciách ozónu v jednotlivých vrstvách atmosféry. Kľúčový rozdiel medzi stratosférickým ozónom a troposférickým ozónom je ten, že koncentrácia stratosférického ozónu je veľmi vysoká, zatiaľ čo koncentrácia troposférického ozónu je nízka. Okrem toho môžeme rozlíšiť stratosférický ozón od troposférického ozónu pozorovaním tvorby ozónového plynu. Ozónový plyn v stratosfére vzniká reakciou medzi atómovým kyslíkom a molekulárnym kyslíkom. Naproti tomu plynný ozón v troposfére vzniká reakciou medzi oxidmi dusíka a prchavými organickými zlúčeninami v prítomnosti slnečného žiarenia.
Nasledujúca tabuľka vám pomôže rozlíšiť medzi stratosférickým ozónom a troposférickým ozónom.
Zhrnutie – Stratosférický ozón vs troposférický ozón
Najjednoduchší spôsob, ako rozlíšiť medzi stratosférickým ozónom a troposférickým ozónom, je pozrieť sa na rozdiel v koncentráciách ozónu v jednotlivých vrstvách atmosféry. Koncentrácia stratosférického ozónu je veľmi vysoká, zatiaľ čo koncentrácia troposférického ozónu je nízka.
