Cách dễ nhất để phân biệt giữa ôzôn tầng bình lưu và ôzôn đối lưu là nhìn vào sự khác biệt về nồng độ ôzôn trong mỗi tầng khí quyển. Nồng độ ôzôn ở tầng bình lưu rất cao, trong khi nồng độ ôzôn ở tầng đối lưu thấp.
Ôzôn tầng bình lưu và ôzôn đối lưu là hai loại khí ôzôn trong tầng ôzôn. Hai loại này được đặt tên như vậy, không phải do sự khác biệt về mặt hóa học mà là do sự phân bố của khí ozone.
Tầng Ôzôn là gì?
Tầng ôzôn là một lá chắn hoặc một vùng của tầng bình lưu của Trái đất có thể hấp thụ bức xạ UV của Mặt trời. Vùng này chứa nồng độ ôzôn cao so với hàm lượng ôzôn trong các phần khác của khí quyển. Thông thường, tầng ôzôn bao gồm khí ôzôn trung bình 0,3 ppm.
Hình 01: Dự báo của NASA từ năm 1974 đến năm 2060 về tác động của CFC đối với tầng Ozone nếu chúng chưa bị cấm
Chúng ta có thể tìm thấy khu vực này chủ yếu ở phần dưới của tầng bình lưu, nhưng độ dày của nó có thể thay đổi theo mùa và cũng theo địa lý. Quan trọng hơn, tầng ôzôn có thể hấp thụ từ 97 đến 99% bức xạ UV đến từ Mặt trời. Nếu không, bức xạ UV này có thể làm hỏng da và mắt của chúng ta nếu chúng ta tiếp xúc với ozone.
Ôzôn tầng bình lưu là gì?
Ôzôn ở tầng bình lưu là khí ôzôn xuất hiện ở tầng bình lưu với lượng lớn. Khoảng 90% tổng nồng độ ôzôn trong bầu khí quyển của Trái đất xảy ra ở tầng bình lưu. Lượng ozone trung bình trong tầng này là khoảng 0,3 ppm theo thể tích của khí quyển. Loại ôzôn này xuất hiện ở độ cao từ 15 đến 35 km so với bề mặt Trái đất. Khí ozone ở tầng này có thể hấp thụ khoảng 97-99% bức xạ UV chiếu tới Trái đất. Tuy nhiên, lượng khí ôzôn trong tầng này bị hư hại bởi chlorofluorocarbons, và dẫn đến việc cấm sử dụng các hóa chất này.
Thông thường, khí ozone ở tầng này được hình thành từ phản ứng hóa học xảy ra khi bức xạ UV từ Mặt trời chiếu vào một phân tử oxy. Phản ứng này có thể gây ra sự phân tách khí oxy, tạo thành oxy nguyên tử. Ôxy nguyên tử này có thể phản ứng với ôxy phân tử để tạo thành ôzôn.
Ôzôn đối lưu là gì?
Hình 02: Ozone tầng đối lưu
Ôzôn đối lưu là khí ôzôn xuất hiện trong tầng đối lưu với lượng nhỏ. Nồng độ trung bình của ozon trong tầng đối lưu là 20-30 ppb khi xét về thể tích. Tuy nhiên, vùng ô nhiễm của bầu khí quyển chứa khoảng 100 ppb. Tầng ôzôn tồn tại ở độ cao từ 10 đến 50 km trên Trái đất, trong khí quyển nơi xảy ra tầng bình lưu. Lớp khí quyển thấp nhất trên bề mặt Trái đất là tầng đối lưu. Chiều cao trung bình của lớp này là khoảng 14 km tính từ bề mặt Trái đất (liên quan đến mực nước biển). Do đó, chúng tôi có thể tìm thấy lượng ozone ít nhất trong khu vực này.
Khi xem xét việc tạo ra ozone tầng đối lưu, nó được hình thành từ phản ứng hóa học giữa các oxit của nitơ và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi ở tầng mặt đất của khí quyển. Phản ứng này diễn ra với sự có mặt của ánh sáng mặt trời để tạo thành khí ozone. Nồng độ của khí ozone tăng lên khi độ cao so với mực nước biển tăng lên. Nồng độ tối đa xảy ra ở thời gian tạm dừng. Nó là ranh giới giữa tầng bình lưu và tầng đối lưu. Mặc dù tầng ôzôn rất quan trọng đối với chúng ta, nhưng khí ôzôn trong tầng đối lưu được coi là khí nhà kính có thể góp phần làm trái đất nóng lên.
Làm thế nào để Phân biệt giữa Ôzôn tầng bình lưu và Ôzôn đối lưu?
Cách dễ nhất để phân biệt giữa ôzôn tầng bình lưu và ôzôn đối lưu là nhìn vào sự khác biệt về nồng độ ôzôn trong mỗi tầng khí quyển. Sự khác biệt chính giữa ôzôn tầng bình lưu và ôzôn đối lưu là nồng độ ôzôn ở tầng bình lưu rất cao, trong khi nồng độ ôzôn ở tầng đối lưu thấp. Hơn nữa, chúng ta có thể phân biệt ozone tầng bình lưu với ozone tầng đối lưu bằng cách quan sát sự hình thành của khí ozone. Khí ozone ở tầng bình lưu được hình thành từ phản ứng giữa oxy nguyên tử với oxy phân tử. Ngược lại, khí ozone trong tầng đối lưu hình thành từ phản ứng giữa các oxit nitơ và các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi khi có ánh sáng mặt trời.
Bảng sau sẽ giúp bạn phân biệt giữa ozone tầng bình lưu và ozone tầng đối lưu.
Tóm tắt - Ôzôn tầng bình lưu và Ôzôn đối lưu
Cách dễ nhất để phân biệt giữa ôzôn tầng bình lưu và ôzôn đối lưu là nhìn vào sự khác biệt về nồng độ ôzôn trong mỗi tầng khí quyển. Nồng độ ôzôn ở tầng bình lưu rất cao, trong khi nồng độ ôzôn ở tầng đối lưu thấp.
