Osoon ja osoonikiht

Mis on osoon?

Osoon (O₃) on mürgine, ebameeldiva lõhnaga, atmosfääris harvaesinev gaas. Õhu koostises oleva hapniku  (O₂) molekul  koosneb vaid kahest hapnikuaatomist, kuid osoonimolekulis on neid kolm (osoon ehk trihapnik). Osoonimolekulid tekivad järgneva fotokeemilise reaktsiooni tulemusena:

Hapnikumolekulide reageerimisel tekivad osoonimolekulid ning samas tekivad osoonimolekulide reageerimisel hapnikumolekulid. Kui tekkivate osoonimolekulide arv on sama suur kui lagunevate osoonimolekulide arv, siis on reaktsioon dünaamilises tasakaalus. Stratosfääri osoon erineb maapinnalähedasest osoonist, mis pärineb tööstus- ja liiklussaastest kombineerituna ilmastikuoludega. Maapinnalähedane osoon põhjustab hingamisraskusi, eriti vanematele inimestele ja lastele ning samuti taimekahjustusi.  

Mis on osoonikiht?

Terminit osoonikiht kasutatakse osoonimolekulide hulga kirjeldamiseks stratosfääris. Osoonikiht paikneb terve maakera ümber ning kaitseb filtrina kahjuliku ultraviolettkiirguse eest (UV-B), millel on tõsised mõjud inimese tervisele kui keskkonnale. 
90% osoonist paikneb ülemises atmosfääris e. stratosfääris (vt. alltoodud joonist) 10-50 km kõrgusel maapinnast.

Osooni leidub atmosfääris alates maapinnast kuni 90 km kõrguseni. Samas on õhus osooni äärmiselt vähe. Stratosfääris on osooni 5-10 korda rohkem kui maapinnal. Tema hulk hakkab kiiresti kasvama tropopausis (umbes 10 km kõrgusel).

Kui paks on osoonikiht?

Suurim osooni kontsentratsioon (kuni 300 mg/m³) on 20-26 km kõrgusel. Seal on osooni sisaldus kuni 1000 ppb (osakest miljardi osakese kohta). Meie laiuskraadil on osooni kõige rohkem 20-22 km kõrgusel. Edasisel kõrguse suurenemisel osooni hulk väheneb ja kõrgemal kui 60 km leidub teda väga vähe. Osoonikihi paksus on seal normaaltingimustele taandatult 0,2 - 0,7 cm. 

Maapinnalähedase kihi (troposfääri) piiridesse mahub umbes 10 % kogu atmosfääris leiduvast osoonist. Maapinna lähedal on osoon raskekujuline saastaja, fotokeemilise sudu üks koostisosa ning happevihmade üks komponente.

Osoonikihi paksuse all mõistetakse kujuteldava ainult osoonist koosneva kihi paksust, kui kõik atmosfääris leiduvad osooni molekulid õnnestuks tuua merepinna tasandile nn. normaaltingimustele.  Keskmiselt üle maakera oleks selline kujuteldav osoonikiht umbes 3 mm paks. Seda väljendatakse aga kas sentimeetrites või millisentimeetrites ehk Dobsoni ühikutes (DU). Maailmas üldse on osoonikihi paksuse maksimaalse väärtusena registreeritud 675 DU ja minimaalsena Antarktika kevadises osooniaugus isegi alla 100 DU. Eesti kohal on seni registreeritud tippmargid vastavalt 546 DU (21 veebruaril 2002) ja 190 DU (28.jaanuaril 1992). 

Osoonikihi paksusel on tüüpiline aastane käik. Kõige paksem on ta märtsis ja seejärel langeb tasapisi kuni kõige õhema seisuni oktoobris-novembris. Päris suured on ka päevast-päeva kõikumised. Need ilmnevad kõige enam kevadkuudel ja on tunduvalt süvenenud viimase 15 aasta jooksul.