オゾンについて調べています。

「オゾン量は赤道上空で少なく、両極上空で多いの」
のはなぜなのか教えて下さい。

よろしくお願いします。

A 回答 (4件)

一言でいうとコリオリ力のためです。

 
Chapmannモデルはご存知ですか。オゾンの生成過程は,まず,酸素が光を吸収し酸素ラジカルになります。できたラジカルは酸素と衝突してオゾンができます。光を吸収しラジカルが生成する反応が律速です。オゾンの分解反応はオゾンにラジカルが衝突する過程とオゾンの光分解過程です。
赤道上空で生成したオゾンは,コリオリ力によって両極へ運ばれます。9月ごろから極では低気圧性の渦を巻いており,閉じ込められたオゾンは分解反応のみ行います。
 また,20~30Kmの成層圏に酸素とオゾンによる光の吸収が弱いところがあります。そこは太陽の窓と呼ばれ,CFCの分解反応が起きています。Molina-RowlandのClOxサイクルによって極渦内に閉じ込められたフロンによってオゾンホール層の破壊が起こっているのだと思います。かなりうろおぼえなので怪しいですが参考までに。
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この回答へのお礼

どうもありがとうございました。
参考になりました。

お礼日時:2001/12/14 15:38

こんにちは。



>「オゾン量は赤道上空で少なく、両極上空で多い」
私も、ホントかな、と思っていろいろwebページを見てみました。

南半球のオゾン量分布のグラフでは、
確かに赤道地方は量が少なくなっています。
ただし、極が多いのではなく、
極の周囲の中緯度地方が一番多くなっているようです。

オゾンは基本的に、太陽光線の中の紫外線によって生成されるので、
受光量の少ない極でのオゾン生成が一番少なく、
受光量の多い赤道地方でのオゾン生成が一番多くなることが期待されますが、

(私の思いつきなので自信はないのですが、おそらく)
赤道地方で生成されたオゾンは、
大気大循環で中緯度地方に輸送されてしまうのではないでしょうか。

極ではもともとオゾン量が少ない上に、
「オゾンホール」の影響もあって、
オゾン量が少ないのではと思います。

Uunさんには、もう一度
「オゾン量は赤道上空で少なく、両極上空で多い」
の確認をお願いしたいとともに、
専門家の方の補足もお願いしたいと思います。

では。

この回答への補足

「赤道上空で少なく、両極上空で多い」というのは、
大学の環境学科で使われている本にも書かれています。
間違えはないように思います、、、

いろいろと考えていただきありがとうございました。

補足日時:2001/11/30 13:30
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>「オゾン量は赤道上空で少なく、両極上空で多い」



逆のように思いますが、事実でしょうか?
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 最近たまたま読んだ本によると、南極でのオゾンの減少をはじめて観測したのは日本人だそうです。

南極におけるオゾンホールの拡大はブラジルの南端まで広がっていると報じられています。オゾン層破壊の原因物質は数年かけて、オゾン層に到達するので、フロンなどの原因物質が完全に禁止されたとしても、その後少なくとも数年はオゾンホール拡大の懸念が残るとのことです。(伊藤泰郎著「オゾンの不思議」講談社ブルーバックス)

 お尋ねの極域でのオゾン減少の原因ですが、冬の間太陽のささないこの地域の上空は、きわめて低温となり、オゾン層破壊の原因物質であるフロンなどから離脱した塩素の大部分は、硝酸などと結びついた化合物の形で存在しています。

 南極上空では、地球の自転が引き起こす強い西風の渦、「極渦」の中に極域成層圏雲という雲が生成されますが、春になると、太陽光線によって、極域成層圏雲に漂っている硝酸などと結びついた化合物から塩素が結果的に解き放たれ大量の塩素を放出することとなるそうです。

 その塩素が連鎖的に触媒の役割をはたしながら、オゾン層を破壊します。いろいろ調べたのですが、書いてあることが少しずつ違うので突っこみが入るかも知れません。参考としたURLをあげておきます。

 それから、北極ですが、北半球では地形の複雑な陸地部分が多く、その影響でオゾン層破壊をもたらすにいたる気象条件がかなり違うそうです。

 実はわたし自身まだ疑問が残っているのは、極域に集まる原因物質が多いのかどうかということです。結果としてこの理論でいくと気温の上がる春になって、変化が進むことになるのですが、それ以外の時期は、オゾン層破壊が進まないということになり、他の地域との差が生じる原因の説明としては不十分だと言うことです。大気の大循環が影響しているのかもと思いますが、よく分かりません。専門家、マッチョな方からの突っこみを期待したいところです。

 いつかは調べて知っておきたい事柄でした。いいきっかけをありがとうございました。

参考URL:http://www-cger.nies.go.jp/moni/ozone/rikubetsu/ …
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この回答へのお礼

参考になりました。

私も調べて、大気の循環によるものと考えましたが、
poor_Quarkさんの言われるように説明が難しいと思います。
詳しく教えていただきありがとうございました。

お礼日時:2001/11/30 13:40

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Aベストアンサー

圧倒的に酸素(O2)が多くなっています。つまり,オゾン層とは「他の高度に比べると,オゾンの割合が多い(でも大気組成においてはやっぱり少ない)」ということであって,「その高度に行くとオゾンが大気の主要な成分になっている」わけではありません。

気象庁のサイトに具体的なグラフがあったので,それで説明しましょう(参考URL)。
このページの下のほうに高度別のオゾンの分圧が出ています。南極の昭和基地での観測データです。
赤い線はオゾンホール出現時ですので,黒い線のほうを見てください。
もっとも分圧が高いのは高度17km付近ですが,それでも15mPa(ミリパスカル)程度です。
このあたりの気圧は,左側の軸を見ると分かるように,70hPaぐらいです。
したがって,分圧の比は15×0.001:70×100で,大体1:50万。つまり,その付近の大気中の分子50万個につき1個ぐらいはオゾン(O3)分子だということになります。
このへんですと大気の組成は地上付近とほとんどかわりません(というか対流圏・成層圏の中はほぼ一定。ただし水蒸気やオゾンは変わる)。
したがって,酸素は約20%ですので,酸素分子10万個につきオゾン分子1個,ぐらいの割合ということになります。
それでも,地上付近ですと2mPa:1000hPa,つまり5000万個に対して1個ぐらいですので,地上に比べると100倍も比率が高いということになります。

参考URL:http://www.data.kishou.go.jp/obs-env/hp/3-15ozone_observe.html

圧倒的に酸素(O2)が多くなっています。つまり,オゾン層とは「他の高度に比べると,オゾンの割合が多い(でも大気組成においてはやっぱり少ない)」ということであって,「その高度に行くとオゾンが大気の主要な成分になっている」わけではありません。

気象庁のサイトに具体的なグラフがあったので,それで説明しましょう(参考URL)。
このページの下のほうに高度別のオゾンの分圧が出ています。南極の昭和基地での観測データです。
赤い線はオゾンホール出現時ですので,黒い線のほうを見てください。
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