Ozono

El Ozono O₃ se encuentra en muy poca proporción y varía con la altura, la latitud, la hora del día y estación del año.
En la parte más baja de la atmósfera está presente, en proporciones muy reducidas. La capa atmosférica que va de los 19 a los 48km tiene un mayor contenido en ozono, producido por la radiación ultravioleta procedente del Sol. A los 30 Km. alcanza su máximo, pero, incluso en este estrato, el porcentaje es sólo de 2 p.p.m.
Las capas superiores de la atmósfera reciben la radiación ultravioleta del sol, y ésta origina la rotura de las moléculas de oxígeno en la capa que está situada entre los 80 y los 100 km aproximadamente (es decir, O₂= O + O). Estos átomos O pueden combinarse entonces individualmente con otras moléculas de oxígeno, dando lugar al ozono. O₂+O +M = O₃ +M donde M un tercer átomo o molécula que aporta la cantidad de movimiento y la energía necesarias para que la reacción tenga lugar. Estos choques de tres cuerpos son raros entre 80 y 100 km a causa de la bajísima densidad de la atmósfera, mientras que por debajo de los 35 km aproximadamente la mayor parte de la radiación ultravioleta incidente ha sido ya absorbida en los niveles superiores. Por lo tanto, el ozono se forma principalmente entre los 30 y los 60 km, donde son más probables los choques entre O y O₂.
Este tiene una gran tendencia a absorber radiación solar ultravioleta y se ioniza produciendo O y O₂. El propio ozono es inestable y puede ser destruido, tanto por choques con oxígeno monoatómico, en cuyo caso vuelve a formarse oxígeno (es decir, O₃ +O = 2O₂).
La transformación constante del oxígeno en ozono y del ozono en oxígeno por procesos fotoquímicos mantiene un equilibrio aproximado por encima de unos 40 km, pero la proporción de mezcla (masa de ozono por unidad de masa de aire seco) del ozono es máxima a unos 35 km, mientras que la densidad máxima de ozono se encuentra mucho más abajo, entre los 20 y los 25 km. Esto es el resultado de algún mecanismo de circulación que transporta ozono hacia abajo, a niveles en que su destrucción es menos probable, permitiendo así una acumulación del gas. Aun así, es necesario darse cuenta de que, a pesar de la importancia de la capa de ozono, si la atmósfera se comprimiese hasta las condiciones normales (presión y temperatura normales al nivel del mar), el ozono contribuiría sólo en unos 3 mm al espesor total de 8 km de la atmósfera .
Las perturbaciones atmosféricas y las corrientes descendentes arrastran distintas proporciones de ozono hacia la superficie terrestre. En las capas bajas de la atmósfera, la actividad humana incrementa la cantidad de ozono, que se convierte en un contaminante capaz de ocasionar daños graves a la salud y en las cosechas.

Variaciones con la latitud y la estación.

Las variaciones de la composición atmosférica con la latitud y la estación son particularmente importantes por lo que respecta al vapor de agua y al ozono.
El contenido de ozono es bajo en el ecuador y alto en latitudes situadas por encima de los 50ºN, especialmente en primavera.
Si la distribución del ozono fuese debida solamente a procesos fotoquímicos, el máximo tendría lugar en junio, en las cercanías del ecuador, mientras que en realidad es máximo en el polo Norte y en primavera. Ello es el resultado de un transporte de ozono hacia el polo. Aparentemente, el movimiento tiene lugar desde las capas altas (30-40 km) de las latitudes bajas hasta las capas bajas (20-25 km) de las latitudes más altas durante los meses de invierno. Allí se almacena el ozono durante la «noche polar», dando lugar, hacia el comienzo de la primavera, a una capa rica en ozono. Aún no se conoce con certeza cuál es el tipo de circulación que produce este transporte, aunque no parece tratarse de una circulación simple y directa. En el hemisferio sur desde 55º S hasta el polo el máximo se produce más tarde y es menos pronunciado que en el hemisferio norte.

Variaciones con el tiempo.

Las variaciones de ozono pueden ser causadas por variaciones en la emisión de las radiaciones ultravioleta solares. Puesto que el ozono absorbe tanto la radiación terrestre como la solar, los efectos de tales variaciones pueden ser complejos. Esta idea constituye la base de una reciente hipótesis sobre los cambios climáticos aunque muchos de los pasos del razonamiento deben ser investigados detalladamente antes de que pueda formularse una teoría definitiva.

El agujero de Ozono

La capa de ozono se ha convertido en motivo de preocupación desde comienzos de la década de 1970, cuando se descubrió que los clorofluorocarbonos (CFC), o clorofluorometanos, estaban siendo vertidos a la atmósfera en grandes cantidades a consecuencia de su empleo como refrigerantes y como propelentes en los aerosoles. También el óxido de nitrógeno, que emiten los aviones durante los vuelos supersónicos, destruye el ozono.
La preocupación se centraba en la posibilidad de que estos compuestos, a través de la acción solar, pudiesen atacar fotoquímicamente y destruir el ozono estratosférico, que protege la superficie del planeta del exceso de radiación ultravioleta. El resultado ha sido que, en los países industrializados, se ha abandonado la utilización de clorofluorocarbonos para todos aquellos usos que no son esenciales. Los posteriores estudios acerca de la amenaza que en la actualidad representa la actividad humana para la capa de ozono no son concluyentes.
Hay actualmente una permanente vigilancia del agujero de ozono que se produce en el casquete polar sur y en menos proporción en el norte. La destrucción de la capa de ozono produce insolaciones mucho mas graves y un aumento de los cánceres de piel.

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