La capa de ozono o escudo de ozono es una región de la estratosfera de la Tierra que absorbe la mayor parte de la radiación ultravioleta del Sol . Contiene una alta concentración de ozono (O 3) en relación con otras partes de la atmósfera, aunque todavía pequeña en relación con otros gases de la estratosfera. La capa de ozono contiene menos de 10 partes por millón de ozono, mientras que la concentración promedio de ozono en la atmósfera de la Tierra en su conjunto es de aproximadamente 0,3 partes por millón. La capa de ozono se encuentra principalmente en la parte inferior de la estratosfera, desde aproximadamente 15 a 35 kilómetros (9 a 22 millas) sobre la Tierra, aunque su espesor varía según la estación y la geografía. [1]
La capa de ozono fue descubierta en 1913 por los físicos franceses Charles Fabry y Henri Buisson . Las mediciones del sol mostraron que la radiación emitida desde su superficie y que llega al suelo en la Tierra suele ser consistente con el espectro de un cuerpo negro con una temperatura en el rango de 5500 a 6000 K (5230 a 5730 ° C), excepto que no había radiación por debajo de una longitud de onda de unos 310 nm en el extremo ultravioleta del espectro. Se dedujo que la radiación faltante estaba siendo absorbida por algo en la atmósfera. Finalmente, el espectro de la radiación faltante se emparejó con un solo químico conocido, el ozono. [2] Sus propiedades fueron exploradas en detalle por el meteorólogo británico GMB Dobson, quien desarrolló un espectrofotómetro simple (el Dobsonmeter ) que podría usarse para medir el ozono estratosférico desde el suelo. Entre 1928 y 1958, Dobson estableció una red mundial de estaciones de monitoreo de ozono, que continúan operando hasta el día de hoy. La " unidad Dobson ", una medida conveniente de la cantidad de ozono, recibe su nombre en su honor.
La capa de ozono absorbe del 97 al 99 por ciento de la luz ultravioleta de frecuencia media del Sol (de aproximadamente 200 nm a 315 nm de longitud de onda ), que de otro modo podría dañar las formas de vida expuestas cerca de la superficie. [3]
En 1976, la investigación atmosférica reveló que la capa de ozono se estaba agotando por las sustancias químicas liberadas por la industria, principalmente los clorofluorocarbonos (CFC). Las preocupaciones de que el aumento de la radiación ultravioleta debido al agotamiento del ozono amenazaba la vida en la Tierra, incluido el aumento del cáncer de piel en humanos y otros problemas ecológicos, [4] llevó a la prohibición de los productos químicos, y la evidencia más reciente es que el agotamiento del ozono se ha ralentizado o detenido. La Asamblea General de las Naciones Unidas ha designado el 16 de septiembre como Día Internacional para la Preservación de la Capa de Ozono .
Los mecanismos fotoquímicos que dan lugar a la capa de ozono fueron descubiertos por el físico británico Sydney Chapman en 1930. El ozono en la estratosfera de la Tierra se crea cuando la luz ultravioleta golpea moléculas de oxígeno ordinarias que contienen dos átomos de oxígeno (O 2 ), dividiéndolas en átomos de oxígeno individuales. (oxígeno atómico); el oxígeno atómico luego se combina con O 2 intacto para crear ozono, O 3 . La molécula de ozono es inestable (aunque, en la estratosfera, tiene una vida larga) y cuando la luz ultravioleta golpea el ozono, se divide en una molécula de O 2 y un átomo individual de oxígeno, un proceso continuo llamado ciclo ozono-oxígeno.. Químicamente, esto se puede describir como:
Alrededor del 90 por ciento del ozono en la atmósfera está contenido en la estratosfera. Las concentraciones de ozono son mayores entre 20 y 40 kilómetros (66 000 y 131 000 pies), donde oscilan entre 2 y 8 partes por millón. Si todo el ozono se comprimiera a la presión del aire al nivel del mar, tendría solo 3 milímetros ( 1 ⁄ 8 de pulgada) de espesor. [6]