臭氧層中的臭氧絕大部分集中在離地面20~25km的空間,最高濃度約為10g/t,總質(zhì)量約30Mt。盡管如此,每10萬(wàn)個(gè)氣體分子中也只有一個(gè)臭氧分子。
在大氣層的上層氧分子受到陽(yáng)光中紫外線的輻射,當(dāng)氧分子吸收波長(zhǎng)小于200nm的輻射后,會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),分解為兩個(gè)氧原子(也叫原子氧)。
此外,水蒸氣也會(huì)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),分解成兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子。在100km以下的空間,O2和O的濃度相當(dāng),當(dāng)氧原子和氧分子碰撞,就生成臭氧。
O O2→O3
如此反復(fù)發(fā)生光化學(xué)反應(yīng),形成比較穩(wěn)定的富臭氧層。
臭氧能強(qiáng)烈地吸收220~330nm的紫外線,所以在臭氧層中幾乎所有的紫外線都被吸收,只有少量的紫外線透過(guò)臭氧層而抵達(dá)離地面較近的空間。220~330nm的紫外輻射對(duì)生物有殺傷力,所以臭氧層是地球上生物的保護(hù)層,有了它,地球上的生物才能生存。