Högt i stratosfären, cirka 32 kilometer över jordens yta, är förhållandena rätt för att upprätthålla en koncentration av 8 delar per miljon ozon. Det är bra eftersom ozon starkt absorberar ultraviolett strålning som annars skulle skapa förhållanden som är oskadliga för livet på jorden. Det första steget att förstå ozonskiktets betydelse är att förstå hur bra ozon absorberar ultraviolett strålning.

Ozonlagret

Ozon bildas när en fri syreatom kolliderar med en syremolekyl . Det är lite mer komplicerat än det eftersom en annan molekyl behöver vara i grannskapet för att trycka på den ozonformande reaktionen tillsammans. En syremolekyl består av två syreatomer och en ozonmolekyl består av tre syreatomer.

Ozonmolekyler absorberar ultraviolett strålning, och när de delas upp delas de i en tvåatomig syremolekyl och en fri syreatom . När lufttrycket är precis rätt kommer det fria syret snabbt att hitta en annan syremolekyl och göra en annan ozonmolekyl.

På den höjd där ozonformationen ligger i takt med ultraviolett absorptionshastighet finns det en Stabil ozonskikt.

Ultraviolett strålning

Ultraviolett eller UV-strålning kallas ofta UV-ljus eftersom det är en form av elektromagnetisk strålning som bara är något annorlunda än synligt ljus. Den lilla skillnaden är dock mycket viktig, eftersom buntar av UV-ljus innehåller mer energi än synligt ljus. UV-spektret börjar där det synliga spektrumet slutar, med våglängder runt 400 nanometer (mindre än 400 miljarder av en gård). UV-spektret täcker våglängdsregionen ner till 100 nanometer. Ju kortare våglängden desto högre strålningens energi är. UV-spektret är uppdelat i tre regioner, kallat UV-A, UV-B och UV-C. UV-A täcker från 400 till 320 nanometer; UV-B fortsätter ner till 280 nanometer; UV-C innehåller resten, från 280 till 100 nanometer.

UV och materia

Samspelet mellan ljus och materia är en utbyte av energi. Till exempel kan en elektron i en atom ha extra energi att bli av med. På ett sätt kan det dumpa den extra energin genom att ge en liten bunt ljus som heter en foton. Fotonens energi matchar den extra energi som elektronen blir av med. Det fungerar också tvärtom. Om en fotons energi exakt matchar den energi som behövs av en elektron, kan fotonet donera den energin till elektronen. Om fotot har för mycket eller för lite energi kommer det inte att absorberas.

Ultraviolett ljus har mer energi än radio, infraröd eller synligt ljus. Det betyder att vissa ultravioletta - i synnerhet de kortare våglängderna - har så mycket energi att de kan riva elektroner bort från deras hematomer eller molekyler. Det är en process som kallas jonisering, och det är därför ultravioletta vågor är farliga: De joniserar elektroner och skadar molekyler. UV-C-vågor är de farligaste, då kommer UV-B och slutligen UV-A.

Ozonabsorption

Det visar sig att energinivåerna av elektroner i ozonmolekylen matchar ultraviolett spektrum. Ozon absorberar mer än 99 procent av UV-strålarna - den farligaste delen av spektret. Ozon absorberar cirka 90 procent av UV-B-strålarna - men de 10 procent som gör det genom är en stor faktor för att framkalla solbränna och utlösa hudcancer. Ozon absorberar cirka 50 procent av UV-A-strålen.

Dessa siffror är beroende av ozonens täthet i atmosfären. Klorfluorkarbonutsläppen förändrar balansen mellan ozonbildning och förstörelse, lutar den mot förstöring och minskar densiteten av ozon i stratosfären. Om denna trend skulle fortsätta på obestämd tid, förklarar NASA hur allvarliga följderna skulle vara: "Utan ozon skulle solens intensiva UV-strålning sterilisera jordens yta."