A ozonosfera: sua importância climática e biológica

A maior parte da camada de ozono, 90% da quantidade total, está concentrada na estratosfera. Se se colocasse o conjunto das partículas de ozono numa coluna vertical à pressão e temperatura do nível do mar, a espessura da camada obtida não ultrapassaria os 3 mm da espessura total de 8 Km de atmosfera. Quer dizer que a concentração de ozono na atmosfera é sempre relativamente fraca. A sua relação de mistura, quer dizer, a proporção do número de partículas de ozono presentes em relação ao número de partículas de ar seco, não ultrapassa uma dezena de ppm (partículas por milhão). A altitude da maior concentração não é a mesma em todos os pontos da Terra, é de 25 Km perto do equador e de 16 Km sobre os pólos.

Encontramos a origem desta distribuição na célula de Haddley cuja ramificação ascendente tende a comprimir a camada no equador, enquanto as ramificações descendentes transportam as massas de ar ricas em ozono para as altas latitudes e as altitudes mais baixas.

A transformação constante do oxigénio em ozono e do ozono em oxigénio por processos fotoquímicos mantém um equilíbrio aproximado sobre os 40 Km, mas a proporção de mistura do ozono é máxima a uns 35 Km, enquanto que a densidade máxima de ozono (massa por unidade de volume) encontra-se mais abaixo, entre os 20 e os 25 Km. Este é o resultado de algum mecanismo de circulação que transporta o ozono para baixo, a níveis em que a sua destruição é menos provável, permitindo assim uma acumulação do gás.

As camadas superiores da atmosfera recebem a radiação ultravioleta do Sol de curto comprimento de onda (200 nm), e esta, por fotodissociação origina a ruptura das moléculas de oxigénio molecular na camada que está situada entre os 80 e os 100 Km aproximadamente (ou seja, O2 = O + O). Estes átomos separados (O + O) podem combinar-se nesse caso individualmente com outras moléculas de oxigénio atómico, dando lugar ao ozono (O3).

Em que M representa a quantidade de movimento e energia necessários, que são proporcionados pelo choque com um terceiro átomo ou molécula. Estes choques de três corpos são raros entre 80 e 100 km, por causa da baixíssima densidade da atmosfera, enquanto que sob os 35 km aproximadamente a maior parte da radiação ultravioleta incidente já foi absorvida nos níveis superiores. Portanto, o ozono forma-se principalmente entre os 30 e os 60 km, onde são mais prováveis os choques entre o O e o O2. O próprio ozono é instável e pode ser destruído, tanto por choques com oxigénio monoatómico, neste caso torna a formar-se oxigénio,

como pela acção da radiação.