L'ozono stratosferico

La formazione della maggior parte dell’ozono della stratosfera avviene a più di 30 Km di altezza, in corrispondenza della zona equatoriale dove risulta più rilevante l’irraggiamento solare. Le radiazioni UV con una lunghezza d’onda inferiore ai 242 nm dissociano l’ossigeno molecolare in ossigeno atomico che, per la sua reattività, si combina rapidamente con una molecola di ossigeno dando origine all’ozono (O+O2 —> O3). A loro volta le molecole di ozono che si formano nel corso di questa reazione assorbono le radiazioni solari con lunghezza d’onda compresa fra 240 e 340 nm, e questo ne provoca la fotolisi che libera un atomo ed una molecola di ossigeno (O3 —> O2+O).
In definitiva questi processi instaurano un equilibrio dinamico che mantiene la concentrazione del gas ozono pressochè costante (e che permette di schermare per assorbimento gran parte dei raggi UV). Si ritiene che la produzione globale di ozono attraverso questo meccanismo ammonti a circa 4000 tonnellate al secondo. Dalle zone equatoriali l’ozono viene trasportato verso i poli dai venti stratosferici associati con le aree cicloniche (i vortici polari) che si trovano sopra i poli stessi.
Le osservazioni da satellite e dalla terra hanno permesso di valutare la distribuzione media dell’ozono totale sia in funzione della latitudine che della stagione. L’ozono viene solitamente misurato come ozono colonnare, cioè come l’ozono presente in una colonna d’aria che si estende dalla superficie terrestre fino all’apice dell’atmosfera; viene misurato in Unità Dobson (DU). Per avere un’idea delle quantità in gioco basti considerare questo: se si portassero 100 DU di ozono sulla superficie della terra si formerebbe uno strato spesso 1 millimetro. A livello dei tropici i livelli di ozono nel corso dell’anno sono tipicamente fra 250 e 300 DU; il valore si mantiene pressoché costante perché l’attività fotochimica rimane invariata durante tutto il corso dell’anno a causa dell’intensità costante dell’irraggiamento solare. A latitudini diverse le concentrazioni sono più soggette a variazioni. I valori massimi di concentrazione si trovano alle latitudini medio-alte. Per quanto riguarda le variazioni temporali il valore massimo assoluto si verifica all’inizio della primavera alle alte latitudini. In estate si osserva una diminuzione dell’ozono fino a raggiungere un minimo in autunno. Le piccole variazioni che si possono presentare nella distribuzione longitudinale sono essenzialmente dovute all’alternarsi delle terre emerse e dei mari.

Elaborazione grafica realizzata dal Royal Netherlands Meteorological Institute (RNMI) e che rappresenta la distribuzione dell'ozono il giorno 06-11-2002.