Спектральный состав солнечной радиации и образование озона

Спектральный состав солнечной радиации состоит из инфракрасных, видимых и ультрафиолетовых лучей.

Выделяют три диапазона ультрафиолетового излучения (УФИ):

Диапазон УФА с длиной волны 400–320 нм, т.е. длинноволновое. Почти не поглощается в атмосфере и поэтому достигает поверхности Земли.

Диапазон УФВ с длиной волны 320–280 нм, т.е. средневолновая, загарная радиация. Значительная часть этого спектра поглощается стратосферным озоном.

Диапазон УФС с длиной волны 280–200 нм, т.е. коротковолновая бактериоцидная радиация. Вся эта спектральная область поглащается в стратосфере. Испускается эта область бактериоцидными лампами и при электросварке. Основная часть УФИ менее 290 нм активно поглощается озоновым слоем атмосферы.

Ультрафиолетовые лучи невидимы, они обладают большей энергией, чем видимые. Поглощаясь тканями живых организмов они разрушают молекулы белков и ДНК. Мы защищены от агрессивного воздействия УФИ, так как более 99% его поглощается слоем озона в стратосфере на высоте около 25 км от поверхности Земли. Этот слой обычно называют озоновым экраном.

Интересно, что озон (О₃) в стратосфере – это продукт воздействия самого ультрафиолета на молекулы кислорода (О₂). Начало образования озона в стратосфере связано с реакцией расщепления молекулярного кислорода коротковолновым (УФС – 242 нм) излучением Солнца. Молекула кислорода (О₂) дисоцинрует на два атома

О₂ + h → О + О

Далее происходит взаимодействие атома кислорода с молекулой кислорода и образование стратосферного азона

О₂+ О → О₃

На высоте 40 км под действием космического и жесткого УФС идет обратный процесс

О₃ + h → О₂ + О

О+ О₃→ О₂ + О₂

В слое атмосферы 10–40 км устанавливается динамическое равновесие О₃.

Максимальное количество О₃ на высоте 15–40 км т.е. так называемый озоновый слой. Если собрать все молекулы озона, то его слой будет 2–5 мм. Озоновый слой – верхняя граница биосферы.