ネットが遅くてイライラしてない!?

成層圏に分布するO3は紫外線を吸収する一方、
対流圏のO3は赤外線吸収をするため、温室効果を持つそうですが、

成層圏と対流圏のオゾンはなぜ吸収波長が違うのですか?

また、対流圏オゾンのうち、「炭化水素、NOx、可視光線」で生成される過程(光化学反応?)について詳しく教えてください。

お願いします。

A 回答 (2件)

大気化学を少しはかじったのですが、様々な素反応が組み合わさった反応サイクルが数多くあり、どこまでを「過程」としてくくったらいいのか私にはよくわかりませんが、一応回答してみます(^^;



NOx、可視光線が関与するサイクルに、NO2の光解離が引き金となる
「NO2-NO-O3サイクル」(1~3)というのがあります。
1)NO2+hν→NO+O
2)O+O2+M→O3+M  (Mはエネルギーを受け取る適当な物質)
3)NO+O3→NO2+O2

見てのとおり、オゾンは反応2で生成します。

この反応サイクルに「炭化水素が関与してNOをNO2に変える反応」が
加わると、オゾンが消費されなくてもNO2が生成する「別経路」となり、
オゾンが蓄積します。

「別経路の一例(・OHは触媒)」
4)R-CH2-H + ・OH → R-CH2・ + H2O
5)R-CH2・ + O2 → R-CH2-O-O・(過酸化炭化水素ラジカル)
6)R-CH2-O-O・ + NO → R-CH2-O・ + NO2
7)R-CH2-O・ + O2 → R-CHO + HO2・(過酸化水素ラジカル)
8)HO2・ + NO → ・OH + NO2

これらが、対流圏オゾンが「炭化水素、NOx、可視光線」で生成される過程と言えると思います。しかし、炭化水素が関与してNOをNO2に変える反応は、炭化水素の種類によっていくつかのパターンありこの例が全てではないのでご注意を。
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この回答へのお礼

後半について解答ありがとうございます。
まさしく、私が知りたかった事(反応式含め)を答えてくださいました!

「これで環境問題のすべてが分かる!」的な本が結構ありますが、化学的にどんな現象なのか説明してくれる本がありませんでした。
大気化学という分野があったのすね。勉強してみます。

お礼日時:2003/01/26 16:09

> 成層圏と対流圏のオゾンはなぜ吸収波長が違うのですか?



 同じ「オゾン」ですので,吸収波長も同じですよ。

 違うのは,紫外線は上方から来るので上に存在する「成層圏オゾン」が殆ど吸収してしまうのに対し,赤外線は地表から来るので下に存在する「対流圏オゾン」が殆ど吸収する点です。

 参考 URL のQ&Aが参考になるかと思います。

 後半は分かりませんので,他の方にお任せします。

参考URL:http://www.eic.or.jp/QA/bbs02.php3?serial=286
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この回答へのお礼

実は、参考URLを見ても良く分からなかったので質問させていただきました。

>違うのは,紫外線は上方から来るので上に存在する「成層圏オゾン」が殆ど
>吸収してしまうのに対し,赤外線は地表から来るので下に存在する「対流圏
>オゾン」が殆ど吸収する点です。

結局、↑が分かりやすかった!です。
オゾンが何らかの変化をしている訳ではないということですね。
ありがとうございました。

お礼日時:2003/01/26 16:03

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Aベストアンサー

オゾンホールが南極に顕著で北極で現れにくいのは、成層圏の温度と深く関係しています。

 >(オゾンホールは)どうして南極に出て、北極にはほとんど出来ないのでしょうか?

この問いに対しては、「南極の冬の成層圏の方が北極の冬の成層圏よりも、より低温である」
……というのがその答えになるでしょう。

オゾンホールは塩素酸化物の触媒反応が原因で発生しますが、
これには極成層圏雲(PSC)の存在が重要な役割を果たします。
硝酸の氷滴(固体)からなる雲粒上で、その化学反応が著しく促進されるからです。
この雲が多く発生すれば、オゾンホールはそれだけ大きく成長することになります。

ところで、オゾンホール生成に関わるこの極成層圏雲(PSC)は、
成層圏の温度が190K以下になると発生する、と言われています。

冬の極地上空には「極渦」と呼ばれる寒気の渦が存在します。
南半球はご存知のように海陸分布も単純ですし、極渦は定常的な円運動になり、
低緯度からの暖気が南極上空に入りにくい構造になっています。

低緯度からの熱量と、オゾンそのものの輸送が妨げられる南極上空の極渦は、
冬の間、極度に冷えます。
南半球の冬(6月~8月)、南極上空の下部成層圏の温度は190K以下に達し、PSCが発生します。
そして、春先の9月から10月には顕著なオゾンホールが形成されます。

一方、北半球はヒマラヤ、ロッキーなどの高い山脈や海陸分布が複雑なために
ジェットは南北に蛇行し、極渦の形も絶えず変化します。
よって、低緯度の熱やオゾンが北極上空に運ばれ、オゾンホールは出来にくくなる訳です。

オゾンホールが南極に顕著で北極で現れにくいのは、成層圏の温度と深く関係しています。

 >(オゾンホールは)どうして南極に出て、北極にはほとんど出来ないのでしょうか?

この問いに対しては、「南極の冬の成層圏の方が北極の冬の成層圏よりも、より低温である」
……というのがその答えになるでしょう。

オゾンホールは塩素酸化物の触媒反応が原因で発生しますが、
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硝酸の氷滴(固体)からなる雲粒上で、その化学反応が著しく促進され...続きを読む


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