Озон

(О₃).

Так называемая аллотропическая форма молекулярного кислорода с молекулой из трех атомов. Бесцветный газ с характерным острым запахом. Молекулярный вес О. — 48. Сильный окислитель.

У земной поверхности О. содержится в незначительных количествах (около 2·10^-8% по объему). Намного больше его концентрации в стратосфере между 10 и 50 км (в озоно-сфере). Средняя концентрация здесь порядка 4·10^-7 г/м³. Максимальная концентрация наблюдается на высотах 20—25 км с резким убыванием отсюда вверх и вниз. Общее содержание О. в атмосфере выражается приведенной толщиной слоя О., которая получилась бы, если бы весь содержащийся в атмосфере О. привести к нормальному давлению при температуре 0°. Она в среднем равна 3 мм, при крайних значениях 1,5— 4,5 мм.

В озоносфере О. возникает в результате фотохимического действия на кислород ультрафиолетовой солнечной радиации длин волн меньше 242 нм. Двухатомные молекулы кислорода частично распадаются при этом на атомы, а атомы, присоединяясь к неразложенным молекулам, образуют трехатомные молекулы О. Наиболее благоприятными для возникновения О. являются высоты около 50 км. Нижняя граница проникновения озонообразующей радиации 10—18 км. Одновременно с образованием О. происходит распад его молекул на молекулы и атомы кислорода в результате поглощения озоном радиации в ультрафиолетовой, фиолетовой и видимой частях спектра (полосы Хартлея, Хеггинса и Шапюи). Разрушение молекул О. может также происходить в результате их соударения друг с другом и с атомами кислорода, причем скорость распада возрастает с температурой. Соотношение интенсивностей процессов образования и разрушения О. определяет его равновесную концентрацию на каждом уровне и, следовательно, его вертикальное распределение. В связи с поглощением О. солнечный спектр у земной поверхности резко обрывается на длинах волн около 290 нм (граница ультрафиолетовой части солнечного спектра).

Содержание О. в атмосфере определяется из измерений интенсивности прямой и рассеянной ультрафиолетовой радиации, по поглощению в видимой части спектра, а также в пробах воздуха.

Общее содержание О. в атмосфере изменяется с широтой в среднем от 2 мм приведенной толщины в экваториальных широтах до 3,5 мм (иногда 4,5 мм) в высоких широтах. Максимум содержания О. приходится на весну, минимум — на осень, причем годовая амплитуда возрастает с широтой. Обнаружены непериодические колебания содержания О. в связи с изменениями синоптического положения в тропосфере. Существует зависимость содержания О. от солнечной активности, проявляющаяся в уменьшении его с возрастанием активности и в связях его с состоянием магнитного поля Земли. О. в атмосфере называют еще атмосферным озоном, О. в озоносфере — верхним озоном.