समतापमंडलीय ओजोन प्रकाश-रसायन

प्रकाश-रासायनिक अभिक्रियाएँ जो समतापमंडल में ओजोन का निर्माण और विनाश करती हैं तथा ओजोन परत को बनाए रखती हैं।

Definition

समतापमंडलीय ओजोन प्रकाश-रसायन सूर्य के प्रकाश से प्रेरित उन अभिक्रियाओं का समूह है जो समतापमंडल में ओजोन का उत्पादन और विनाश करती हैं, जिसकी शुरुआत केवल ऑक्सीजन वाली चैपमैन क्रियाविधि से होती है।

Scope

इसमें आणविक और परमाणु ऑक्सीजन से ओजोन के निर्माण और विनाश की चैपमैन क्रियाविधि, विषम ऑक्सीजन की अवधारणा, ओजोन का ऊर्ध्वाधर वितरण, चैपमैन की भविष्यवाणियों और अवलोकनों के बीच विसंगति, और समतापमंडल को गर्म करने वाले पराबैंगनी विकिरण का अवशोषण शामिल है।

Core questions

• चैपमैन क्रियाविधि ओजोन परत का निर्माण कैसे करती है?
• चैपमैन चक्र अकेले समतापमंडलीय ओजोन का अधिक अनुमान क्यों लगाता है?
• ओजोन अवशोषण समतापमंडल की तापमान संरचना को कैसे आकार देता है?

Key theories

चैपमैन क्रियाविधि

आणविक ऑक्सीजन का प्रकाश-अपघटन ऐसे परमाणु बनाता है जो ओजोन बनाते हैं, जबकि ओजोन का प्रकाश-अपघटन और पुनर्संयोजन इसे नष्ट करते हैं, जिससे विषम-ऑक्सीजन की स्थिर-अवस्था प्रचुरता परिभाषित होती है।

Mechanisms

लघु-तरंगदैर्ध्य पराबैंगनी सूर्य का प्रकाश आणविक ऑक्सीजन को परमाणुओं में विघटित करता है जो ऑक्सीजन अणुओं के साथ मिलकर ओजोन बनाते हैं। ओजोन स्वयं प्रकाश-अपघटित होकर आणविक और परमाणु ऑक्सीजन में वापस आ जाती है, और परमाणु ऑक्सीजन तथा ओजोन का परिवार, जिसे विषम ऑक्सीजन कहा जाता है, एक प्रकाश-रासायनिक स्थिर अवस्था तक पहुँचता है जो लगभग 25 किलोमीटर पर चरम पर होता है। क्योंकि केवल ऑक्सीजन वाला चैपमैन चक्र ओजोन का अधिक अनुमान लगाता है, अवलोकनों से मेल खाने के लिए अतिरिक्त उत्प्रेरक हानि चक्रों की आवश्यकता होती है; ओजोन द्वारा पराबैंगनी विकिरण का अवशोषण समतापमंडल को गर्म करता है और इसका तापमान व्युत्क्रमण (temperature inversion) बनाता है।

Clinical relevance

ओजोन परत जैविक रूप से हानिकारक पराबैंगनी विकिरण को अवशोषित करती है, और इसकी प्रकाश-रसायनिकी का परिमाणीकरण इसकी प्राकृतिक अवस्था और क्षरण के प्रति इसकी भेद्यता दोनों को समझने का आधार है।

History

सिडनी चैपमैन ने 1930 में समतापमंडलीय ओजोन के प्रकाश-रासायनिक सिद्धांत का प्रस्ताव रखा, जिसने ओजोन परत की पहली मात्रात्मक व्याख्या प्रदान की जो समतापमंडलीय रसायन विज्ञान के लिए प्रारंभिक बिंदु बनी हुई है।

Key figures

• Sydney Chapman
• Guy Brasseur

Seminal works

• chapman1930
• brasseur2005

Frequently asked questions

विषम ऑक्सीजन क्या है?

विषम ऑक्सीजन परमाणु ऑक्सीजन और ओजोन से मिलकर बना रासायनिक परिवार है, जिसे एक साथ माना जाता है क्योंकि वे तेजी से एक-दूसरे में परिवर्तित होते हैं; इसकी कुल प्रचुरता केवल धीमी उत्पादन और हानि अभिक्रियाओं के माध्यम से बदलती है।