Fotoquímica del Ozono Estratosférico
Las reacciones fotoquímicas que forman y destruyen el ozono en la estratosfera y mantienen la capa de ozono.
Definition
La fotoquímica del ozono estratosférico es el conjunto de reacciones impulsadas por la luz solar que producen y destruyen el ozono en la estratosfera, comenzando con el mecanismo de Chapman, que solo involucra oxígeno.
Scope
Cubre el mecanismo de Chapman de formación y destrucción de ozono a partir de oxígeno molecular y atómico, el concepto de oxígeno impar, la distribución vertical del ozono, la discrepancia entre las predicciones de Chapman y las observaciones, y la absorción de radiación ultravioleta que calienta la estratosfera.
Core questions
- ¿Cómo produce el mecanismo de Chapman la capa de ozono?
- ¿Por qué el ciclo de Chapman por sí solo sobreestima el ozono estratosférico?
- ¿Cómo influye la absorción de ozono en la estructura térmica de la estratosfera?
Key theories
- Mecanismo de Chapman
- La fotólisis del oxígeno molecular crea átomos que forman ozono, mientras que la fotólisis y recombinación del ozono lo destruyen, definiendo una abundancia de oxígeno impar en estado estacionario.
Mechanisms
La luz solar ultravioleta de onda corta disocia el oxígeno molecular en átomos que se combinan con moléculas de oxígeno para formar ozono. El ozono mismo es fotolizado de nuevo a oxígeno molecular y atómico, y la familia de oxígeno atómico y ozono, denominada oxígeno impar, alcanza un estado estacionario fotoquímico que alcanza su punto máximo cerca de los 25 kilómetros. Debido a que el ciclo de Chapman, que solo involucra oxígeno, sobreestima el ozono, se necesitan ciclos de pérdida catalítica adicionales para igualar las observaciones; la absorción de radiación ultravioleta por el ozono calienta la estratosfera y crea su inversión térmica.
Clinical relevance
La capa de ozono absorbe la radiación ultravioleta biológicamente dañina, y la cuantificación de su fotoquímica es la base para comprender tanto su estado natural como su vulnerabilidad al agotamiento.
History
Sydney Chapman propuso la teoría fotoquímica del ozono estratosférico en 1930, proporcionando la primera explicación cuantitativa de la capa de ozono que sigue siendo el punto de partida para la química estratosférica.
Key figures
- Sydney Chapman
- Guy Brasseur
Related topics
Seminal works
- chapman1930
- brasseur2005
Frequently asked questions
- ¿Qué es el oxígeno impar?
- El oxígeno impar es la familia química que comprende el oxígeno atómico y el ozono, tratados conjuntamente porque se interconvierten rápidamente; su abundancia total cambia solo a través de reacciones más lentas de producción y pérdida.