Ozonbildung und-zerstörung
Die Ozonproduktion in der Stratosphäre resultiert in erster Linie aus dem Bruch der chemischen Bindungen innerhalb von Sauerstoffmolekülen (O2) durch energiereiche Solarphotonen. Dieser Prozess, Photodissoziation genannt, führt zur Freisetzung einzelner Sauerstoffatome, die sich später mit intakten Sauerstoffmolekülen zu Ozon verbinden., Steigende atmosphärische Sauerstoffkonzentrationen vor etwa zwei Milliarden Jahren ermöglichten den Aufbau von Ozon in der Erdatmosphäre, ein Prozess, der allmählich zur Bildung der Stratosphäre führte. Wissenschaftler glauben, dass die Bildung der Ozonschicht eine wichtige Rolle bei der Entwicklung des Lebens auf der Erde gespielt hat, indem tödliche UVB-Strahlung (ultraviolette Strahlung mit Wellenlängen zwischen 315 und 280 Nanometern) ausgesondert und so die Migration von Lebensformen von den Ozeanen zu Land erleichtert wurde.,
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Die Ozonmenge in der Stratosphäre variiert das ganze Jahr über auf natürliche Weise als Folge chemischer Prozesse, die Ozonmoleküle erzeugen und zerstören, und als Folge von Winden und anderen Transportprozessen, die Ozonmoleküle um den Planeten bewegen. Im Laufe mehrerer Jahrzehnte veränderten menschliche Aktivitäten jedoch die Ozonschicht erheblich. Der Ozonabbau, der seit den 1970er Jahren beobachtete globale Rückgang des stratosphärischen Ozonspiegels, ist in polaren Regionen am ausgeprägtesten und korreliert gut mit dem Anstieg von Chlor und Brom in der Stratosphäre., Diese Chemikalien, die einmal durch UV-Strahlung von den Fluorchlorkohlenwasserstoffen (FCKW) und anderen Halokohlenstoffen (Kohlenstoffhalogenverbindungen), die sie enthalten, befreit wurden, zerstören Ozon, indem sie einzelne Sauerstoffatome von Ozonmolekülen entfernen. Die Erschöpfung ist so groß, dass sich zu Beginn der jeweiligen Frühjahrssaison sogenannte Ozonlöcher (Regionen mit stark reduzierter Ozonabdeckung) über den Polen bilden. Das größte derartige Loch—das sich seit 1992 konstant über mehr als 20,7 Millionen Quadratkilometer erstreckt hat, erscheint jährlich zwischen September und November über der Antarktis.,
NASA/Goddard Space Flight Center
Encyclopædia Britannica, Inc.,
Wenn die Menge an stratosphärischem Ozon abnimmt, erreicht mehr UV-Strahlung die Erdoberfläche, und Wissenschaftler befürchten, dass solche Erhöhungen erhebliche Auswirkungen auf Ökosysteme und die menschliche Gesundheit haben könnten. Die Besorgnis über die Exposition gegenüber biologisch schädlichen UV-Strahlen war der Haupttreiber für die Schaffung internationaler Verträge wie das Montrealer Protokoll über Stoffe, die die Ozonschicht abbauen, und deren Änderungen zum Schutz der Ozonschicht der Erde., Das Montrealer Protokoll war ein Erfolg, da etwa 99 Prozent der durch den Vertrag geregelten ozonabbauenden Chemikalien seit seiner Verabschiedung im Jahr 1987 auslaufen. Es wird angenommen, dass die Einhaltung internationaler Verträge, die die Produktion und Lieferung vieler ozonabbauender Chemikalien in Kombination mit der oberen Stratosphärenkühlung aufgrund des erhöhten Kohlendioxids eingestellt haben, zum Schrumpfen der Ozonlöcher über den Polen und zu etwas beigetragen hat höhere stratosphärische Ozonwerte insgesamt., Es wird erwartet, dass die weitere Reduzierung der Chlorbelastung nach 2040 zu kleineren Ozonlöchern oberhalb der Antarktis führen wird. Einige Wissenschaftler stellten jedoch fest, dass der Anstieg der stratosphärischen Ozonwerte nur in der oberen Stratosphäre stattgefunden hat, wobei der Rückgang der Ozonkonzentrationen in der unteren Stratosphäre den Anstieg in der oberen Stratosphäre übertraf.,
NOAA
Donald Wuebbles