Стратосфера - тропосфераның үстіңгі қабаты, шамамен 15-60 шақырымға созылады. Озон қабаты жер бетінен 20-30 км биіктікте стратосфераның төменгі аймағында орналасқан. Озон қабатының қалыңдығы шамамен 3 -тен 5 мм -ге дейін, бірақ ол маусымға және географияға байланысты айтарлықтай өзгереді.
Экватордан полюстерге қарай озон қабаты қалыңдап отырады. Бұл қабатта энергияға бай күннің ультра-күлгін сәулелері O2 формасындағы оттегіні O3 формалы озотқа айналдырады (3 O2 → 2 O3). Ультра-күлгін сәулелердің толқын ұзындықтарына байланысты (175—200 нм, кейде 242 нм-не дейінгі аралықтағы толқын ұзындығы) кейде озоннан O2 формасындағы оттегі қайта түзіледі (2 O3 → 3 O2).
Экватордан полюстерге қарай озон қабаты қалыңдап отырады. Бұл қабатта энергияға бай күннің ультра-күлгін сәулелері O2 формасындағы оттегіні O3 формалы озотқа айналдырады (3 O2 → 2 O3). Ультра-күлгін сәулелердің толқын ұзындықтарына байланысты (175—200 нм, кейде 242 нм-не дейінгі аралықтағы толқын ұзындығы) кейде озоннан O2 формасындағы оттегі қайта түзіледі (2 O3 → 3 O2).
Аталған екі реакция (процесс) да ультра-күлгін сәулелердің энергиясының көмегімен іске асады. Озон қабатын үнемі екі процесс арқылы толықтырып тұратын циклОзон-Оттегі циклі деп аталады. Озоннан оттегі, оттегіден озон түзетін химиялық рефкцияны1930 жылы Сидней Чэпман ұсынды. Соның құрметіне Чэпман механизмі деп аталады
Озон қабаты не үшін керек?
Озон молекуласының маңызды қасиеті - оның толқын ұзындығы 290 нанометрден аспайтын күн радиациясын Жер бетіне жетуін бөгеу қабілеті.
Зерттеуші ғалымдар озон қабатының сарқылуына байланысты сезімтал құрлықтық және су экожүйелерінің бұзылуын болжады.
Озон қабатының әрбір 1 пайызға төмендеуі тері ісігінің пайда болуының 2-5 пайызға өсуіне әкеледі деп есептеледі.
Ультракүлгін сәулелердің жұтылуы стратосфераны жылытады
Озонның жұқаруы
Біріншіден, ғарыш зымырандарының ұшырылуы. Зымыран отыны жанып, озон қабатында үлкен тесіктерді күйдіреді;олар ұзақ уақыт тұрып қалады Екіншіден, 12-15 км биіктерде ұшатын ұшақтар. Олардан шығарылатын бу мен басқа заттар озонды бұзады; Керісінше, 12 шақырымнан төменде ұшатындары озон қабатының қалыптасуына септігін тигізеді. Ауыл шаруашылығында азот тыңайтқыштарын қолдану. Олар ыдырағанда азот тотықтарын бөледі, олар стратосфераға көтеріліп, озон молекулаларын бұзады; хлор және оның оттегімен қосылыстары. Есептеулерге сәйкес, бір хлор молекуласы стратосферадағы 1 миллионға дейін озон молекуласын жоюға қабілетті
Озонмен реакцияға түсіп, оны ыдырататын заттарды озон бұзушы заттар деп атайды. Олар:
құрлықта орман өрттерінің нәтижесінде (ағаш жану) түзіледі. Хлорметан (СН3CI) деген қосылыстың аз мөлшері табиғи процестердің нәтижесінде стратосфераға жетеді және Күн радиациясының әсерінен ыдырап, хлор атомдарын түзеді.
Олар стратосферада оттек атомдарының су молекулаларымен әрекетесуінің нәтижесінде түзіледі.
Азот оксиді стратосфераға негізінен табиғи жолдармен түседі. Азоттың монооксиді − N2O атмосферада көп таралған, биологиялық процестердің нәтижесінде түзіледі және оның бір бөлігі стратосфераға өтеді.
Атмосфералық ауада азоттың қос тотығы атомдық оттегінің бөлінуімен ыдырайды, содан кейін озон пайда болады. Озон артық болғанда атмосферада түтін бөлінуі жағдайлары орын алады. Стратосфераға түсетін азот монооксидінің бір бөлігінің шығу тегі антропогендік болып табылады, ол азот тыңайтқыштарын қолдану барысында тұзіледі. Азот оксиді озонмен әрекеттескенде, азот диоксиді және молекулалық оттек түзіледі. Азот диоксиді атом күйіндегі оттекпен әрекеттескенде, азот оксиді және молекулалық оттек түзіледі:
NO + O3 → NO2 + О2
NO2 + O → NO + О2
Бұл реакцияларда NO катализатор рөлін атқарып тұр.
Сонымен хлор, бром, гидроксил, азот оксиді радикалдар күйінде негізгі озон бұзушы заттар болып табылады, бірақ атмосферада олардан басқа да көптеген газдар болады және олар да атмосфера құрамына әсерін тигізеді.
1986 жылы әлемдегі Хлор-фтор-карбоны органикалық қосылысының мөлшері 1 100 000 тонна болған болса, 2001 жылы бұл көрсеткіш небары 110 000 тоннаға жеткен. Қазіргі кезде атмосфераның төменгі қабатындағы озонды жоятын улы заттардың мөлшері азайып келеді. Алдағы уақыттарды жоғарғы қабаттағы, стратосферадағы, зиянды заттар азая бастайды. Егер осы бағыттағы шаралар жалғасын табатын болса, ғалымдардың болжауынша 2060 жылға қарай озон қабатының күйі (қалыңдығы) бастапқы қалпына келеді екен.