Fotokimia Ozon Stratosfer

Reaksi fotokimia yang membentuk dan menghancurkan ozon di stratosfer serta menjaga lapisan ozon.

Definition

Fotokimia ozon stratosfer adalah serangkaian reaksi yang digerakkan oleh sinar matahari yang menghasilkan dan menghancurkan ozon di stratosfer, dimulai dengan mekanisme Chapman yang hanya melibatkan oksigen.

Scope

Mencakup mekanisme Chapman tentang pembentukan dan penghancuran ozon dari oksigen molekuler dan atomik, konsep oksigen ganjil, distribusi vertikal ozon, perbedaan antara prediksi Chapman dan observasi, serta penyerapan radiasi ultraviolet yang memanaskan stratosfer.

Core questions

• Bagaimana mekanisme Chapman menghasilkan lapisan ozon?
• Mengapa siklus Chapman saja memprediksi ozon stratosfer secara berlebihan?
• Bagaimana penyerapan ozon membentuk struktur suhu stratosfer?

Key theories

Mekanisme Chapman

Fotolisis oksigen molekuler menciptakan atom-atom yang membentuk ozon, sementara fotolisis dan rekombinasi ozon menghancurkannya, mendefinisikan kelimpahan oksigen ganjil dalam keadaan tunak.

Mechanisms

Sinar matahari ultraviolet gelombang pendek mendisosiasi oksigen molekuler menjadi atom-atom yang bergabung dengan molekul oksigen untuk membentuk ozon. Ozon itu sendiri difotolisis kembali menjadi oksigen molekuler dan atomik, dan keluarga oksigen atomik dan ozon, yang disebut oksigen ganjil, mencapai keadaan tunak fotokimia yang puncaknya berada di sekitar 25 kilometer. Karena siklus Chapman yang hanya melibatkan oksigen memprediksi ozon secara berlebihan, siklus kehilangan katalitik tambahan diperlukan untuk mencocokkan observasi; penyerapan radiasi ultraviolet oleh ozon memanaskan stratosfer dan menciptakan inversi suhunya.

Clinical relevance

Lapisan ozon menyerap radiasi ultraviolet yang berbahaya secara biologis, dan kuantifikasi fotokimianya adalah dasar untuk memahami keadaan alaminya dan kerentanannya terhadap penipisan.

History

Sydney Chapman mengusulkan teori fotokimia ozon stratosfer pada tahun 1930, memberikan penjelasan kuantitatif pertama tentang lapisan ozon yang tetap menjadi titik awal untuk kimia stratosfer.

Key figures

• Sydney Chapman
• Guy Brasseur

Seminal works

• chapman1930
• brasseur2005

Frequently asked questions

Apa itu oksigen ganjil?

Oksigen ganjil adalah keluarga kimia yang terdiri dari oksigen atomik dan ozon, diperlakukan bersama karena mereka saling mengubah dengan cepat; kelimpahan totalnya hanya berubah melalui reaksi produksi dan kehilangan yang lebih lambat.