Ozongat

Ozongat is een term die gebruikt wordt wanneer de hoeveelheid ozon in de stratosfeer gedurende een periode van enkele weken zeer sterk afneemt. Dit gebeurt boven de zuidpool onder specifieke omstandigheden, die een combinatie zijn van chemie en meteorologie.

Waar komt ozon in de stratosfeer vandaan?

Ozon in de atmosfeer wordt gevormd op grote hoogte onder invloed van zonnestraling. De normale zuurstofmoleculen (O2) worden gesplitst en het (instabiele) O3 (ozon) wordt gevormd. De vorming van ozon vindt dus vooral plaats op grote hoogte en lage breedtegraden (rond de evenaar). Door de algemene luchtcirculatie worden deze luchtmassa’s naar de polen en neerwaarts gestuwd. Door die neerwaartse verplaatsing wordt de lucht samengedrukt en neemt de ozonconcentratie (aantal ozonmoleculen per m3) toe. Vandaar dat de dikte van de ozonlaag gemiddeld toeneemt in de richting van de polen, ondanks het feit dat de productiezone zich bij de evenaar bevindt.

Hoe ontstaat het ozongat aan de zuidpool?

Door de ontwikkeling en het gebruik van Cfk’s (Chloor-fluor-koolstofverbindingen) is een grote hoeveelheid chloorverbindingen in de atmosfeer terecht gekomen. Bij lage temperaturen en onder invloed van zonlicht zorgen een reeks katalytische fotochemische reacties voor een snelle afbraak van ozon. Deze gunstige omstandigheden doen zich voor in de lente (september-oktober) aan de zuidpool. In de winter koelt de stratosfeer sterk af, en het eerste zonlicht bereikt dan de hogere luchtlagen. Bovendien ontstaat er in de winter een polaire vortex (een circulaire wind) rond de polen die de toevoer van ozonrijke lucht van lagere breedtegraden afsnijdt. Hierdoor hebben de chemische afbraakreacties vrij spel, en kan de ozonconcentratie op sommige hoogten tot nul dalen. De totale kolom ozon wordt op die wijze vaak gehalveerd: het ozongat is een feit.
De productie en het gebruik van Cfk’s is verboden door het Protocol van Montreal (16 september 1987). De levenscyclus van deze stoffen in de atmosfeer is echter zeer lang, zodat het effect van de Cfk’s nog jaren na de uitstoot merkbaar blijft. Men verwacht dat het nog tot 2050 zal duren vooraleer we terug de situatie van voor 1980 bereiken.

Waarom is er geen ozongat aan de noordpool?

Het verschil is dat er aan de zuidpool een continent (Antarctica) is waarrond de polaire vortex zeer stabiel is, zodat de lucht daarbinnen sterk kan afkoelen om zo de ideale omstandigheden voor de ozonafbraak te creëren. Aan de noordpool is er een afwisseling van continenten (Europa/Azië en Noord-Amerika) en oceanen (Atlantische en Stille Oceaan). De Arctische polaire vortex is hier dus minder sterk en minder stabiel, zodat de luchtmassa’s er niet zo sterk kunnen afkoelen en ook niet zo geïsoleerd blijven als aan de zuidpool. Hierdoor kan de ozonafbraak niet die omvang krijgen als boven de zuidpool.

Hoe zit het met ozon boven onze breedtegraden?

Boven middelbare breedte varieert de hoeveelheid ozon volgens een jaarlijkse cyclus (http://www.meteo.be/meteo/view/nl/123372-Ozon+in+de+stratosfeer.html). Daarnaast zijn er ook grote verschillen van dag tot dag. Al deze schommelingen zijn te wijten aan de dynamica van de atmosfeer. Wanneer we ons onder de (sub)tropische luchtmassa bevinden, zal de ozonlaag dunner zijn dan wanneer we ons onder de polaire luchtmassa bevinden. Dit veroorzaakt de grootste variatie bij ons in de maanden maart en april. Door de aanwezigheid van de chloorverbindingen is er ook globaal een afname van de ozonlaag waargenomen. Deze was gelukkig niet zo spectaculair als aan de zuidpool en alles lijkt erop te wijzen dat de ozonlaag terug naar zijn “normale” toestand evolueert.

Waarom is de ozonlaag belangrijk?

De ozonlaag absorbeert een specifiek deel van de zonnestraling, de uvb-straling (280-325nm) die anders het aardoppervlak zou bereiken. Deze straling is schadelijk voor vele levensvormen op aarde. Bij de mens kan ze verbranding van de huid, huidkanker en cataract veroorzaken.

 

Aanverwante begrippen

Ozonlaag

Ozonepisode