De gemakkelijkste manier om onderscheid te maken tussen stratosferisch ozon en troposferisch ozon is door te kijken naar het verschil in de ozonconcentraties in elke atmosferische laag. De ozonconcentratie in de stratosfeer is zeer hoog, terwijl de ozonconcentratie in de troposfeer laag is.
Stratosferisch ozon en troposferisch ozon zijn de twee soorten ozongas in de ozonlaag. Deze twee typen worden als zodanig genoemd, niet vanwege een chemisch verschil, maar vanwege de verdeling van het ozongas.
Wat is ozonlaag?
Ozonlaag is een schild of gebied van de stratosfeer van de aarde dat de UV-straling van de zon kan absorberen. Deze regio bevat een hoge ozonconcentratie in vergelijking met het ozongeh alte in andere delen van de atmosfeer. Typisch bestaat de ozonlaag uit gemiddeld 0,3 ppm ozongas.
Figuur 01: NASA's projectie van 1974 tot 2060 van de impact van CFK's op de ozonlaag als ze niet waren verboden
We kunnen deze regio voornamelijk in het lagere deel van de stratosfeer vinden, maar de dikte kan van seizoen tot seizoen en ook geografisch variëren. Belangrijker is dat de ozonlaag 97 tot 99% van de UV-straling die van de zon komt, kan absorberen. Anders kan deze UV-straling onze huid en ogen beschadigen als we worden blootgesteld aan ozon.
Wat is stratosferisch ozon?
Stratosferische ozon is het ozongas dat in grote hoeveelheden in de stratosferische laag voorkomt. Ongeveer 90% van de totale ozonconcentratie in de atmosfeer van de aarde komt voor in de stratosferische laag. De gemiddelde hoeveelheid ozon in deze laag is ongeveer 0,3 ppm per volume van de atmosfeer. Dit type ozon komt voor op hoogtes tussen 15 en 35 kilometer boven het aardoppervlak. Het ozongas in deze laag kan ongeveer 97-99% van de UV-straling die de aarde bereikt, absorberen. De hoeveelheid ozongas in deze laag wordt echter beschadigd door chloorfluorkoolwaterstoffen, en dit heeft geleid tot een verbod op het gebruik van deze chemicaliën.
Meestal wordt het ozongas in deze laag gevormd door de chemische reactie die plaatsvindt wanneer UV-straling afkomstig van de zon een zuurstofmolecuul raakt. Deze reactie kan de splitsing van zuurstofgas veroorzaken, waardoor atomaire zuurstof wordt gevormd. Deze atomaire zuurstof kan reageren met moleculaire zuurstof om ozon te vormen.
Wat is troposferisch ozon?
Figuur 02: Troposferisch ozon
Troposferisch ozon is een ozongas dat in sporenhoeveelheden in de troposfeer voorkomt. De gemiddelde ozonconcentratie in de troposfeer is 20-30 ppb als we naar het volume kijken. Het vervuilde deel van de atmosfeer bevat echter ongeveer 100 ppb. De ozonlaag bevindt zich tussen de 10 en 50 kilometer boven de aarde, in de atmosfeer waar de stratosfeer voorkomt. De laagste atmosfeerlaag op het aardoppervlak is de troposfeer. De gemiddelde hoogte van deze laag is ongeveer 14 kilometer van het aardoppervlak (wat betreft de zeespiegel). Daarom kunnen we in dit gebied de minste hoeveelheid ozon vinden.
Als we kijken naar de vorming van de troposferische ozon, wordt deze gevormd door de chemische reactie tussen stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen in de grondlaag van de atmosfeer. Deze reactie vindt plaats in aanwezigheid van zonlicht om ozongas te vormen. De concentratie van ozongas neemt toe naarmate de hoogte boven zeeniveau toeneemt. De maximale concentratie vindt plaats in de tropopauze. Het is de grens tussen de stratosfeer en de troposfeer. Hoewel de ozonlaag erg belangrijk voor ons is, wordt het ozongas in de troposfeer beschouwd als een broeikasgas dat kan bijdragen aan de opwarming van de aarde.
Hoe onderscheid te maken tussen stratosferisch ozon en troposferisch ozon?
De gemakkelijkste manier om onderscheid te maken tussen stratosferisch ozon en troposferisch ozon is door te kijken naar het verschil in de ozonconcentraties in elke atmosferische laag. Het belangrijkste verschil tussen stratosferisch ozon en troposferisch ozon is dat de stratosferische ozonconcentratie erg hoog is, terwijl de troposferische ozonconcentratie laag is. Bovendien kunnen we stratosferisch ozon onderscheiden van troposferisch ozon door de vorming van het ozongas te observeren. Ozongas in de stratosfeer wordt gevormd door de reactie tussen atomaire zuurstof met moleculaire zuurstof. Daarentegen wordt ozongas in de troposfeer gevormd door de reactie tussen stikstofoxiden en vluchtige organische stoffen in aanwezigheid van zonlicht.
De volgende tabel helpt u onderscheid te maken tussen ozon in de stratosfeer en ozon in de troposfeer.
Samenvatting – Stratosferische ozon versus troposferische ozon
De gemakkelijkste manier om onderscheid te maken tussen stratosferisch ozon en troposferisch ozon is door te kijken naar het verschil in de ozonconcentraties in elke atmosferische laag. De ozonconcentratie in de stratosfeer is zeer hoog, terwijl de ozonconcentratie in de troposfeer laag is.
