Fagstoff

UV-stråling og ozonlaget

Publisert: 29.10.2009, Oppdatert: 22.05.2013
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
UV-stråling og ozon i atmosfæren

Den elektromagnetiske strålingen fra sola består praktisk talt av hele spekteret fra gammastråling til radiobølger. Men mesteparten av sollyset som treffer jorda er:

  • ultrafiolett lys med bølgelengder fra 180 til 400 nanometer
  • synlig lys med bølgelengder fra 400  til 800 nanometer
  • infrarødt lys med bølgelengder fra 800 til 3000 nanometer
This node does not support insertion type thumbnail 

 

 

Visning av hvilke høyder de ulike strålingstyper stoppes.De fargelagte områdene og pilene viser i grove trekk i hvilken høyde de forskjellige elektromagnetiske bølgene blir absorbert. 

 

 

Åpent solariumSolarier bruker UV-stråling. Huden beskytter seg mot slik stråling gjennom å danne fargestoffer - pigmenter - som gjør at vi blir brune. 

Absorpsjon av ultrafiolett stråling

Absorpsjonen av den ultrafiolette strålingen i atmosfæren er ingen enkel prosess. Den består av flere kjemiske reaksjoner, og det er den ultrafiolette strålingen som setter i gang flere av disse reaksjonene.

I den ytterste delen av atmosfæren, i ca. 100 kilometers høyde, blir de mest energirike ultrafiolette strålene absorbert av vanlig oksygen (O2). Det gjelder fotonene med bølgelengder fra 180 til 240 nm. Når det skjer, blir O2-gass spaltet til frie O-atomer:

O2 + ultrafiolett stråling → O + O

Lenger nede i atmosfæren, i en høyde av ca. 30 km, er ozonlaget. Fotonene med bølgelengder fra 200 til 320 nm har akkurat passe energi til å spalte ozonmolekyler til vanlige oksygenmolekyler og frie oksygenatomer. Når de ultrafiolette fotonene har gjort denne jobben, er energien overført til O2-molekylene og O-atomene. Da sier vi at fotonene er absorbert.

Vi kan skrive reaksjonsligningen for spaltingen av ozon slik:

O3 + ultrafiolett stråling → O2 + O

Etter spaltingen går O2-molekylene og O-atomene sammen igjen og danner nye ozonmolekyler (O3). Da får vi tilbake energien som var lagret i O2-molekylene og O-atomene. Men returprosessen er ikke nøyaktig den motsatte av spaltingsreaksjonen. Den energien vi får tilbake, blir dels frigitt som varme til omgivelsene (temperaturen øker med høyden gjennom ozonlaget) og dels fordelt på andre fotoner med lengre bølgelengder. Ozon absorberer altså energirik ultrafiolett stråling og sender energien videre som varme eller ufarlige fotoner. De ultrafiolette fotonene med lengre bølgelengde enn 320 nm har for liten energi til å spalte ozon eller andre molekyler i atmosfæren.

O2 + O → O3 + varme eller fotoner

Inndeling i UVA-, UVB- og UVC-stråling

Den ultrafiolette strålingen som treffer jorda, blir vanligvis inndelt etter bølgelengden i tre bølgelengdeområder. Som symbol for disse områdene av det elektromagnetiske spekteret brukes den engelske forkortelsen for ultrafiolett, UV (av ultra violet), etterfulgt av bokstavene A, B og C. UVC er den mest energirike ultrafiolette strålingen. Den blir i sin helhet absorbert av atmosfæren, mens deler av UVB og praktisk talt all UVA-strålingen når helt ned til bakken.

Relatert innhold