オゾン層とは? わかりやすく解説

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オゾン‐そう【オゾン層】

読み方:おぞんそう

大気成層圏の、地上から1050キロにある、オゾン濃度比較的高い層。生物有害な紫外線吸収する働きがある。


オゾン層(おぞんそう)

上空位置しオゾン濃度が特に高い大気の層

オゾン層とは、成層圏のうち、上空10~25kmの範囲を指す。地球全体やわらかく覆い太陽から降り注ぐ有害な紫外線阻止し地上生物守ってくれる。

大気中のオゾンの量は、ミリアトム・センチメートル(m atm-cm)という単位測る。この単位は、上空存在するオゾン集めて標準状態 (0度1気圧) に換算したときの厚さ表する日本付近では、通常250450ミリアトム・センチメートルである。

オゾンの量が極端に少なくなり、オゾン層にポッカリと穴が開いたところをオゾンホール」と呼ぶ。

オゾンホールは、1980年代はじめに南極発見された。毎年9月下旬から10月上旬にかけて最も大きくなるという性質がある。また、北極でも同様のオゾンホール観測されている。

2000年 9月現在、南極オゾンホール大きさ南極大陸の2倍にも広がり過去最大となっている。

オゾン層の破壊は、皮膚ガン誘発代表されるように、人体与え影響大きく地球規模環境問題として関心高まっている。日本ではオゾン層保護法1989年施行し、オゾン層を破壊する原因とされたフロンガス使用規制された。

しかし、それまで冷蔵庫半導体洗浄使われていたフロン大気中をいまだに上昇しており、オゾン層の傷は回復していない。

(2000.09.14更新


オゾン層


オゾン層

 大気中のオゾンは、その90%が地上から1050km上空成層圏呼ばれる領域集まっており、「オゾン層」と呼ばれている。

 地球をとりまくオゾン層は、太陽光含まれる紫外線のうち有害なものの大部分吸収しているが、このオゾン層が特定フロンなどの物質により破壊されることにより地上到達する有害紫外線の量が増加し、人の健康や生態系などに悪影響生じおそれがある懸念されている。


オゾン層

英訳・(英)同義/類義語:ozone layer

大気中の酸素太陽からの光や放射線によってオゾンとなり、地上1050km成層圏形成した層。紫外線吸収して地上紫外線入射するのを和らげている。

オゾン層(そう)

 

地表から1050Kmの上空にあり、太陽からくる有害(ゆうがい)な紫外線しがいせん)を吸収きゅうしゅう)し、わたしたち生き物守ってくれる気体酸素原子3つからなるオゾン)の層(そう)。

オゾン層
参考:ふしぎ大陸南極展図録

オゾン層

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2024/11/08 01:30 UTC 版)

地球の大気の鉛直構造
宇宙空間
約10,000 km
外気圏
800 km
熱圏
電離層
 (カーマン・ライン) (100 km)
80 km
中間圏
50 km
成層圏
オゾン層
11 km
対流圏 自由大気
1 km
境界層
0 km
※高度は中緯度の平均 /

オゾン層(オゾンそう、: ozone layer、ozonosphere)は、地球大気の層の一つ。

定義

地球大気中でオゾンの濃度が高い部分のことである[1]。オゾンは、高度約10–50 kmほどの成層圏に多く存在し[2]、特に高度約25 kmで最も密度が高くなる[1]

一般的には、大気中のオゾンの9割が存在する成層圏の高濃度オゾン帯を指し、高度10–50 km付近とされる[3]。以下、いくつかの定義を挙げる。

高度10–50 kmの成層圏
国連環境計画 (UNEP) のQ&A集[4]、およびそれを基に作成された環境省の資料[3]など
高度15–60 km
アメリカ気象学会の用語集による[5]
大気境界層(高度約1 km)より上の大気オゾンの層
オゾン層の保護のためのウィーン条約[6]

ちなみに、オゾン濃度が最も高いのは高度20 km付近で、1立方センチメートル (cm²) あたり約10¹³個(= 10兆個)のオゾン分子が存在する。また、オゾンの混合比(乾燥空気に対する質量比)が最も高いのは高度30 km付近で、9–10 ppmである[5]

オゾン層の発見

1839年スイスの化学者クリスチアン・シェーンバインがオゾンを発見し、その特有の臭いから、ギリシャ語で "臭い" を意味する "ozein" に基づいて命名した。1879年マリー・アルフレッド・コルニュ太陽光スペクトル観測において、300 nm付近より短い波長の紫外線が地表付近で観測されず、大気による紫外線の遮蔽があることを発見した。1881年アイルランドの化学者ウォルター・ハートレイは、実験室内で300 nmより短い波長の紫外線がオゾンにより強く吸収されることを発見し(ハートレー帯吸収)、大気による紫外線隠蔽の原因はオゾンであると提案した。1913年ジョン・ウィリアム・ストラット(レイリー卿)は下層大気では紫外線の吸収が無いことを発見した。そして、同1913年には、シャルル・ファブリとアンリ・ビュイソンの2人のフランス人科学者によって「オゾン層」の存在が発見された。1920年には、ゴードン・ドブソンが科学的測定によってオゾン層の存在を証明した[7][8][9]

オゾンの発生

高度(縦軸:km)とオゾン濃度(横軸:ドブソン単位)のグラフ。地上付近の高濃度帯は光化学スモッグの影響を反映したもの。縦長の帯は各波長帯における紫外線の透過度。

成層圏内では、酸素分子が、太陽からの242 nm以下の波長の紫外線を吸収して光解離し、酸素原子になる反応が進行する。この酸素原子が酸素分子と結びついてオゾンとなる。また生成したオゾンは320 nm以下の波長を持つ紫外線を吸収し、酸素分子と酸素原子に分解するという反応も同時に進行する(反応式のMは主に窒素や酸素の分子で、反応のエネルギーを受け取るという役割をしている)。

オゾン生成のプロセス

各反応素過程は以下の4つの式で示される。hプランク定数で、 は振動数 ν の光の光子が持つエネルギーを表している。(それぞれの式における ν は、酸素分子やオゾン分子の吸収帯に対応する太陽からの紫外線の振動数に当たる。)

自然界でオゾンを生成する唯一の反応

外部リンク


オゾン層

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/09/01 06:37 UTC 版)

ニンバス (人工衛星)」の記事における「オゾン層」の解説

人工衛星ニンバス地球のオゾン層の観測始め以前から、オゾン層の生成破壊に関するメカニズムある程度理解されていた。オゾン層の生成に関してはよく知られており、一方で地上での実験からハロゲンオゾン破壊することも知られていた。観測気球によって成層圏オゾン濃度時系列的な変化明らかになり、気象現象季節変動よるものとされた。しかし、こうしたオゾン層に対す個々知見どのように全球規模で結びついているかは、わかっていなかった。 科学者たちNASA航空機による実験行い冷蔵庫スプレー由来フロン類のような化合物がオゾン層を破壊していることを証明したニンバス4号には、オゾン観測機器搭載された。次いでニンバス7号観測1978年から1994年にかけて行われると、そうしたフロン類毎年冬に南極出現するオゾンホール生成していることが明らかになってきた。さらに、その年によって差異はあるものの、オゾンホール年々拡大していることもわかった人工衛星ニンバスによる観測オゾンホールメカニズム明らかにしたのである

※この「オゾン層」の解説は、「ニンバス (人工衛星)」の解説の一部です。
「オゾン層」を含む「ニンバス (人工衛星)」の記事については、「ニンバス (人工衛星)」の概要を参照ください。

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オゾン層

出典:『Wiktionary』 (2021/12/12 03:40 UTC 版)

この単語漢字
そう
第六学年
漢音

発音

  • (東京) ンそー [òzóꜜǹsòò] (中高型 – [2])
  • IPA(?): [o̞zõ̞ɰ̃so̞ː]

名詞

オゾン (オゾンそう)

  1. (地球科学, 環境) 成層圏高度10kmから50km付近にあるオゾン濃度高い層。

翻訳


「オゾン層」の例文・使い方・用例・文例

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