10.2.2. Химические процессы в стратосфере и ионосфере
В стратосфере фотохимические процессы более разнообразны. Во-первых, это образование O3, концентрация которого по сравнению с тропосферой возрастает в 200 раз и достигает 100 млн–1**). Молекулы O3 очень неустойчивы, хотя постоянно образуются под действием солнечного излучения в диапазонах 135–176 нм и 240–260 нм по реакциям:
где M – какая-нибудь третья частица (N2, CO2, Ar).
**) млн–1 – миллионная доля, определяющая число частиц, приходящихся на миллион частиц.
Разрушение озона связано с реакциями O3 + O → O2 + O2 или O3→ O2 + O (ν = 200–300 нм).
Эти реакции поддерживают динамическое равновесие образования и распада O3 в естественных условиях.
Последняя фотохимическая реакция защищает биосферу от губительного для нее ультрафиолета.
1
Рисунок 10.5
Динамика размеров озоновой дыры над Антарктидой
Антропогенное воздействие на озонный слой обусловлено следующими цепными реакциями:
1. Выбросы высотных самолетов и ракет
2. Фреоны (hν = 175–220 нм)
Свободные атомы Cl взаимодействуют с озоном, способствуя разрушению озонового слоя:
В ионосфере на высоте выше 80 км происходят реакции фотоионизации:
Эти молекулярные ионы вступают в ион-молекулярные реакции; переход в основное состояние этих частиц является причиной северных сияний. Эти реакции дополняются еще реакциями перехода возбужденных атомов и молекулярных ионов в основное состояние: O* → O + hν (зеленая и красная области) и * → + hν (фиолетовая и синяя области).
* →
+ 
