Nejjednodušší způsob, jak rozlišit mezi stratosférickým ozonem a troposférickým ozonem, je podívat se na rozdíl v koncentracích ozonu v každé vrstvě atmosféry. Koncentrace stratosférického ozonu je velmi vysoká, zatímco koncentrace troposférického ozonu je nízká.
Stratosférický ozon a troposférický ozon jsou dva druhy ozonového plynu v ozonové vrstvě. Tyto dva typy jsou takto pojmenovány, ne kvůli nějakému chemickému rozdílu, ale kvůli distribuci ozonového plynu.
Co je ozónová vrstva?
Ozónová vrstva je štít nebo oblast zemské stratosféry, která může absorbovat sluneční UV záření. Tato oblast obsahuje vysokou koncentraci ozonu ve srovnání s obsahem ozonu v jiných částech atmosféry. Typicky se ozonová vrstva skládá z průměrně 0,3 ppm ozonového plynu.
Obrázek 01: Projekce NASA z let 1974 až 2060 o dopadu freonů na ozonovou vrstvu, pokud by nebyly zakázány
Tuto oblast najdeme především ve spodní části stratosféry, ale její tloušťka se může sezón od sezóny a také geograficky lišit. Ještě důležitější je, že ozónová vrstva může absorbovat 97 až 99 % UV záření, které pochází ze Slunce. V opačném případě může toto UV záření poškodit naši pokožku a oči, pokud jsme vystaveni ozónu.
Co je stratosférický ozón?
Stratosférický ozón je ozonový plyn, který se ve stratosférické vrstvě vyskytuje ve velkém množství. Asi 90 % celkové koncentrace ozonu v atmosféře Země se vyskytuje ve stratosférické vrstvě. Průměrné množství ozonu v této vrstvě je asi 0,3 ppm objemu atmosféry. Tento typ ozonu se vyskytuje ve výškách mezi 15 až 35 kilometry nad zemským povrchem. Ozonový plyn v této vrstvě dokáže absorbovat asi 97-99 % UV záření, které dopadá na Zemi. Množství ozonového plynu v této vrstvě je však poškozeno chlorfluoruhlovodíky, což vedlo k zákazu používání těchto chemikálií.
Ozonový plyn v této vrstvě obvykle vzniká chemickou reakcí, která probíhá, když UV záření přicházející ze Slunce dopadá na molekulu kyslíku. Tato reakce může způsobit štěpení plynného kyslíku za vzniku atomárního kyslíku. Tento atomární kyslík může reagovat s molekulárním kyslíkem za vzniku ozónu.
Co je troposférický ozón?
Obrázek 02: Troposférický ozón
Troposférický ozon je ozonový plyn, který se vyskytuje v troposféře ve stopových množstvích. Průměrná koncentrace ozonu v troposféře je 20-30 ppb při zohlednění objemu. Znečištěná oblast atmosféry však obsahuje asi 100 ppb. Ozonová vrstva se nachází 10 až 50 kilometrů nad Zemí, v atmosféře, kde se vyskytuje stratosféra. Nejnižší vrstvou atmosféry na zemském povrchu je troposféra. Průměrná výška této vrstvy je asi 14 kilometrů od povrchu Země (pokud jde o hladinu moře). Proto v této oblasti najdeme nejmenší množství ozónu.
Když uvažujeme o vzniku troposférického ozonu, vzniká chemickou reakcí mezi oxidy dusíku a těkavými organickými sloučeninami v přízemní vrstvě atmosféry. Tato reakce probíhá za přítomnosti slunečního světla za vzniku plynného ozonu. Koncentrace plynného ozonu se zvyšuje se zvyšující se výškou nad hladinou moře. Maximální koncentrace nastává v tropopauze. Je to hranice mezi stratosférou a troposférou. Přestože je pro nás ozonová vrstva velmi důležitá, ozonový plyn v troposféře je považován za skleníkový plyn, který může přispívat ke globálnímu oteplování.
Jak rozlišit stratosférický ozón a troposférický ozón?
Nejjednodušší způsob, jak rozlišit mezi stratosférickým ozonem a troposférickým ozonem, je podívat se na rozdíl v koncentracích ozonu v každé vrstvě atmosféry. Klíčový rozdíl mezi stratosférickým ozonem a troposférickým ozonem je ten, že koncentrace stratosférického ozonu je velmi vysoká, zatímco koncentrace troposférického ozonu je nízká. Navíc můžeme rozlišit stratosférický ozon od troposférického ozónu pozorováním tvorby ozonového plynu. Ozonový plyn ve stratosféře vzniká reakcí atomárního kyslíku s molekulárním kyslíkem. Naproti tomu plynný ozon v troposféře vzniká reakcí mezi oxidy dusíku a těkavými organickými sloučeninami v přítomnosti slunečního světla.
Následující tabulka vám pomůže rozlišit mezi stratosférickým a troposférickým ozonem.
Shrnutí – Stratosférický ozón vs troposférický ozón
Nejjednodušší způsob, jak rozlišit mezi stratosférickým ozonem a troposférickým ozonem, je podívat se na rozdíl v koncentracích ozonu v každé vrstvě atmosféry. Koncentrace stratosférického ozonu je velmi vysoká, zatímco koncentrace troposférického ozonu je nízká.
