Gutes Ozon – böses Ozon zon Stratosphäre Tropopause zon Troposphäre.

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1 Gutes Ozon – böses Ozon zon Stratosphäre Tropopause zon Troposphäre

2 Die Atmosphäre

3 Ozon in der Atmosphäre

4 UV-Strahlung

5 Verteilung der Strahlenflussdichte der Sonne in Bodennähe
Wellenlänge (l, nm) Bezeichnung Anteil (%) UV-C 280 – 320 UV-B 0.5 320 – 400 UV-A 5.3 400 – 800 VIS 51.18 > 800 Infrarot 42.1

6 Energieflüsse

7 Das Ozonproblem ... ist äusserst komplex !

8 Der Chapman-Zyklus (1930) M UV-C O2 O3 O2 O O3 UV-A/B

9 Wie Ozon entsteht

10 Gegenseitige Regulation
UV-Einstrahlung steigt Ozonkonzentration sinkt Ozonkonzentration steigt UV-Einstrahlung sinkt

11 Das Gleichgewicht wird gestört
Fluorchlorkohlenwasserstoff = FCKW CFCl3 UV CFCl2 + Cl O3 + Cl O2 + OCl OCl + O O2 + Cl

12 Als Kreislauf dargestellt
O

13 Die ClOx-Kettenreaktion
OH HCl + O2

14 Die HOx-Kettenreaktion

15 Die NOx-Kettenreaktion
NO kann auch direkt aus Flugzeugabgasen entstehen. Die Reaktionen sind die gleichen wie beim bodennahen Ozon. O NO2 O2

16 Der Beitrag der einzelnen Zyklen zum stratosphärischen Ozonabbau

17 Das Ozonloch

18 Definition Von einem Ozonloch spricht man immer dann, wenn die Ozondichten unter einen Wert von 220 Dobson Units (DU) absinken. 1 Dobson-Einheit entspricht der Ozon-Schichtdicke von 10-2 mm (Normbedingungen)

19 Stratosphärenwolken über der Arktis

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21 Prozesse die zum Ozonloch führen
Stabiler Zirkumpolarwirbel Temperaturen unter -80 °C Bedingungen: Polarnacht

22 Der Ozonabbau in der unteren Stratosphäre  Ozonloch
Reservoirgase ClONO2 + HCl HNO3 + Cl2 2 Cl Lichtempfindlich 2 O3 2 O2 2 ClO (ClO)2 2 Cl + O2

23 Der Ozonabbau in der unteren Stratosphäre  Ozonloch
Reservoirgase ClONO2 + H2O HNO3 + HOCl OH + Cl Lichtempfindlich 2 O3 2 O2 2 ClO (ClO)2 2 Cl + O2

24 Prozesse die zum Ozonloch führen
Bedingungen: Stabiler Zirkumpolarwirbel Temperaturen unter -80 °C Folgen: Denitrifikation (NOx zu HNO3; an den Kristallen adsorbiert, sinken ab in Troposphäre). Freisetzung von aktiver Chlorspezies (Cl2, HOCl) aus ClONO2 an den Kristalloberflächen; verbleiben in Ozonschicht. Schnelle Ozonzerstörung, sobald die Sonne scheint

25 Der Effekt der Störung

26 Das Ozonloch 1 Dobson-Einheit entspricht der Ozon-Schichtdicke von 10-2 mm (Normbedingungen)

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30 Das Ozonloch Höhenprofil des Ozonlochs

31 Einfluss des Treibhauseffekts auf die Denitrifikation

32 Der Treibhauseffekt

33 Ozonloch über Arosa!

34 Ozonabnahme über der Nordhalbkugel

35 Der Mensch greift ein Fluorchlorkohlenwasserstoff = FCKW
CnClxFyH(2n+2-x-y)

36 Emission von FCKW 1900 – 2010 (t/a)

37 FCKW-Problematik

38 Emission von FCKW 1900 – 2010 (t/a)

39 Überlebensdauer, Ozonpotential und Treibhauspotential einiger FCKW und HFCKW

40 Kleiderschutz

41 Strämu-Prognose

42 Hautkrebs

43 Schäden durch UV-Strahlung