Welche Arten von Wechselwirkungen treten auf? Wie wirken sie sich aus? - Absorption
Absorptionsvermögen von Ozon
Ozon tritt hauptsächlich in der Stratosphäre auf und ist - ähnlich wie Wasserdampf - ein nicht kontinuierlich vorkommendes, dreiatomiges Molekül. Somit entsprechen auch die Absorptionseigenschaft größtenteils denen des H2O-Moleküls, wie beispielsweise die starke Rotation und Vibration in einem angeregten Zustand.
Die zwei sehr starken Schwingungsbänder (von ca. 9 bis 9,6 μm) kann man aufgrund ihres geringen Abstandes kaum getrennt wahrnehmen. Dadurch, dass dieses Band zudem mitten im atmosphärischen H2O-Fenster liegt, und somit wieder nahe des Peaks im Planckschen Emissionsspektrums, spielt Ozon eine wichtige Rolle im Strahlungshaushalt.
Weitere Absorptionsbanden treten im Bereich von 4,7 μm und im nahen IR auf. Besonders stark absorbiert Ozon Strahlung < 0,28 μm. Bei Anregung wird das Molekül elektrisch geladen. Zum einen hält es dadurch die schädlichen UV-B und UV-C Anteile von der Erde ab, zum anderen wird Energie in Form von Wärme bei der Rückkehr aus dem angeregten Zustand abgegeben. Dies verursacht die hohen Temperaturen in der Stratosphäre.
Ab ca. 10 km Höhe steigt die Temperatur stetig an (bis ca. 50 km Höhe, Stratopause), verursacht durch O3:
Graphik 1: Temperaturverlauf in den unteren Schichten der Atmosphäre [Quelle: Petty, 2006]