Woraus besteht unsre Atmosphaere?
Ozonbildung in der Troposphäre
Während UV-C und UV-B fast komplett in der Stratosphäre und Mesosphäre absorbiert werden, steigt in der bodennahen Atmosphäre, der Troposphäre, der Ozon-Gehalt. Messungen ergaben einen jährlichen Anstieg um 1,1%, auf der Nordhalbkugel sogar das Doppelte. In Deutschland übliche Konzentrationswerte liegen zwischen 25 und 45 ppb. Kurzzeitig wurden sogar schon über 200 ppb gemessen.
Graphik 1: Industrieanlage in Bamberg [private Aufnahme, 2008]
Hauptsächlich erreicht der UV-A-Anteil des Ozons die niedrigeren Schichten. Der Großteil des troposphärischen O3 entsteht jedoch nachweislich durch den Menschen. Durch die Oxidation von Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffen, vor allem im Kraftverkehr, werden mithilfe von Stickoxiden und kurzwelliger Strahlung stark reaktionsfreudige Ozon-Moleküle O* frei. Dieses verbindet sich umgehend mit einem gewöhnlichen Sauerstoff-Molekül unter Mitwirkung des Stoßpartners M, woraus ein Ozon-Molekül entsteht.
NO2 + Quant -> NO + O* (Wellenlänge = < 0,4 μm)
O2 + O* + M -> O3
Der Kreislauf wird geschlossen, indem das entstandene O3-Molekül wieder mit einem Stickstoffmonoxid zu Stickstoffdioxid und Sauerstoff reagiert.
O3 + NO -> NO2 + O2
Stickoxide stammen größtenteils aus Verbrennungsprozessen, wie sie z.B. in fossil befeuerten Industrieanlagen oder Automotoren ablaufen. Kohlenmonoxid entsteht bei unvollständiger (also bei fast jeder) Verbrennung von organischen Energieträgern.
Graphik 2: Entstehung von Ozon [Quelle: Petty, 2006]
siehe auch: Schaeden durch troposphaerisches Ozon