Az ultraibolya, más néven ultraviola (UV) sugárzás

A légköri folyamatok fő energiaforrása a Napból érkező részecskesugárzás és elektromágneses sugárzás. A Nap felszínéből kilépő elektromágneses sugárzás hullámok formájában tovaterjedő elektromágneses energia. Minél rövidebb a sugárzás hullámhossza, annál nagyobb az energiája. A rövidebb hullámhossztól a hosszabb felé haladva a következő elektromágneses sugárzásokat különböztetjük meg:

  • Gamma-sugárzás
  • Röntgensugárzás
  • Ultraibolya/ultraviola-sugárzás
  • Látható fény
  • Infravörös sugarak
  • Rádióhullámok

A Nap sugárzó energiájának 7%-a az ultraibolya és röntgen tartományba tartozik, 46%-a a látható fény-, a további 47% pedig az infravörös tartomány része.

Elektromágneses kisugárzást minden test bocsát ki, hőmérsékletétől függő hullámhossz szerinti eloszlásban. Az olyan forró testek, mint a csillagok főként a látható tartományban, míg a hidegebb testek (például a Föld vagy az ember) elsősorban a hosszabb hullámhosszú infravörös tartományban sugároznak.

Az emberi szem a napsugárzás legintenzívebb tartományára érzékeny. Ezt a tartományt hívjuk látható tartománynak (0.4-0.7 _ m).

A Napból a Föld felszínére érkező sugárzás különböző színekből áll. Az emberi szem a számára látható fényt, a vízcsepp színeire: a vörös-, a narancs-, a sárga-, a zöld-, a kék- és ibolyaszínű összetevőkre bontja.

Az ultraibolya/ultraviola sugárzás az elektromágneses spektrumon belül a 100 és 400 nm közé eső sugárzás. Az ultraviola tartományban három kisebb tartományt különítünk el:

  • 100-280nm extrém UV (vagy UV-C)
  • 280-320 nm UV-B
  • 320-400 nm UV-A

Különbséget teszünk az UV-C, UV-B és UV-A sugárzás között. Az UV-C a legveszélyesebb, erre a legérzékenyebb a szervezet, ezt azonban szerencsére csaknem teljesen elnyeli az ózonréteg. A légkör ózonrétegében az UV-B jó része is elnyelődik, de az UV-A is veszít erejéből. A napsugárzás arányában eltérő mértékű az UV-B és UV-A sugárzás. A sarkvidéken kevesebb, a trópusokon több az UV-B sugárzás.

UV-sugárzás a napfényen tartózkodáson kívül szoláriumban, hegesztés alkalmakor és képernyők előtt ülve is érhet bennünket.

Az UV - sugárzás gyengülése

A légköri gázok eltérő mértékben elnyelik az elektromágneses sugárzást, valamint szórják, azaz eltérítik eredeti haladási irányától. Az ózonréteg vékonyodásával nő a leérkező UV-B sugárzás erőssége. A légköri ózon a Napból érkező UV-B sugárzás 90%-át kiszűri.

Az ultraibolya tartományban a szórás jelentősége erősen megnövekszik, ami sugárzásgyengítő hatású. A nagyobb tengerszint feletti magasságokban erősebb UV- sugárzásnak vagyunk kitéve, mert vékonyabb levegőréteg van fölöttünk és a szennyező anyagok is túlnyomórészt a legalsó légrétegben találhatóak. A légkörben a napsugárzás hatására a levegő oxigénjéből fotokémiai reakciókkal ózonmolekula keletkezik. Az ózongáz a légkörben elenyésző mennyiségben van jelen, jelentősége az élő rendszerekre káros ultraibolya sugárzás elnyelése következtében óriási. A légkörben lefelé haladva egyre több oxigén áll rendelkezésre az ózon képződéséhez, az alsóbb rétegekben az ózon nagyobb koncentrációjú. A légkörben lévő ózon túlnyomó része a 10-50km közötti magasságokban, a legnagyobb koncentrációban azonban a 15 és 25 km-es magasságok között található. Ezt a réteget nevezzük ózonpajzsnak, ózonrétegnek. A légkör alsó 10 km-es rétegében (a troposzférában) az összes ózon csupán 10%-a található. Az ózont a légáramlatok a keletkezésétől messze elsodorják, ezért az ózon több- kevesebb mennyiségben mindenütt jelen van.

Az ózonréteg vékonyodása

Az Egyenlítőtől távolodva vékonyodik az ózonréteg. Bár a mérések azt mutatják, hogy az egyenlítői területeken nincs ózoncsökkenés, a közepes szélességeken a jelenség már egyértelműen bizonyítható. Az ózonréteg csökkenés leginkább az Antarktisz, az Északi-sark és a közepes szélességek felett mutatkozik. Az Északi-sarkon megfigyelt csökkenés főként a januártól márciusig terjedő időszakra jellemző. Az ózonhiány 25%-ra tehető, ami jóval kisebb, mint az antarktiszi területeken. Az Antarktiszon időnként előfordul, hogy az egyébként maximális ózontartalmú rétegekben olykor alig mérhető az ózonmennyiség. Ezt a jelenséget nevezzük ózonlyuk-nak. Az antarktiszi ózonréteg lényeges elvékonyodása általában minden évben szeptembertől novemberig tart, ami ott a tél végi, tavasz eleji időszakot jelenti. A közepes szélességeken az ózoncsökkenés problémája általában egész évben fennáll, az alacsonyabb szélességi fokokon azonban nem mutatkoznak a csökkenés jelei. Az ózon károsításában meghatározó szerepe van az emberi tevékenységnek. A légkörbe kerülő ózonkárosító kémiai anyagokból: a klórból, brómból, fluorból és a hidrogénből kialakuló vegyületek (halogénezett szénhidrogének) a magas légkörbe jutva bizonyos meteorológiai körülmények között aktiválódnak. A halogénezett szénhidrogének elveszítik kémiai stabilitásukat, amelyek felszabadítják a reakcióképes klórt, illetve brómot, ezek pedig agresszív ózonkárosító anyagok.

Oszd meg a barátaiddal:

Cikkek

x
OLVASD EL!