Zerstörung des stratosphärischen Ozons Glossar Lexikon der Ozonzerstörung 1 Copyright © by R. Gerndt, except for referenced sources Last up-date: 27.08.98 Teil 1 Teil 2 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A Aerosol Feste und flüssige Teilchen in der Luft mit Größen von 0,1 bis 100 micro-Meter (millionstel Meter). Physikalisch handelt es sich um eine gasförmiges Suspension dieser Teilchen. Wasser- und Eispartikel werden nicht zu den Aerosolen gezählt. Aerosole schweben in der Luft und können sich daher lange in ihr halten. Sie können in der Atmosphäre als Kondensationskeime dienen. anthropogen durch den Menschen geschaffen, verursacht oder beeinflußt Antizyklon Antizyklone sind ausgedehnte Windsysteme mit hohem Luftdruck, in denen die Luft im Uhrzeigersinn auf der Nordhalbkugel und im Gegenuhrzeigersinn auf der Südhalbkugel zirkuliert. Die unterschiedliche Zirkulationsrichtungen auf den Hemisphären und die in etwa kreisförmige Zirkulation werden durch die Corioliskraft verursacht. Atmosphäre Die gasförmige Hülle von Planeten und Monden wird als Atmosphäre bezeichnet. Der Begriff kommt aus dem griechischen: atmos = Dunst, Dampf und sphaira = Kugel. Die irdische Atmosphäre ist eine relativ dünne Schicht von Gasen. Hätte die Luft die gleiche Dichte wie Wasser, dann wäre die Atmosphäre nur 10 m dick. Durch die verschiedenen in der Atmosphäre vorhandenen Gase werden insgesamt etwa 20 % der von der Sonne eingestrahlten Energie in verschiedenen Höhenbereichen absorbiert. Der natürliche Treibhauseffekt der Erdatmosphäre sorgt dabei für die Anhebung der mittleren Jahrestemperatur auf +15 °C. Ohne die Atmosphäre wäre die Temperatur nur -15 °C. Der Luftdruck nimmt in der Atmosphäre nach oben hin ab, da ja immer weniger Gasmassen über der jeweiligen Höhe anzutreffen sind. In den unteren Bereichen bis etwa 100 km Höhe kann man den Luftdruck in verschiedenen Höhen über dem Erdboden mit einer Faustformel abschätzen: bei einem Höhenanstieg von 7 km fällt der Luftdruck auf etwa ein Drittel des Druckes der Ausgangshöhe ab. Über 100 km Höhe ändern sich die physikalischen Bedingungen erheblich, so daß die Faustformel nicht mehr gilt. Bis zu der Höhe von 100 km ist die Zusammensetzung der Atmosphäre in etwa gleich. Sie besteht aus rund 78% molekularen Stickstoffes, 21% molekularen Sauerstoffes, 0,036% (358 ppm) CO2 und 0,94% des Edelgases Argon. Der verschwindend kleine Rest wird durch Spurengase (daher der Name) geliefert, deren Vorkommen und Verteilung in der Atmosphäre mit der Höhe über dem Erdboden stark schwankt. Trotz der geringen Konzentrationen der Spurengase beeinflussen sie Eigenschaften und die Struktur der Atmosphäre teilweise massiv. Das bekannteste Beispiel für ein Spurengas mit großem Einfluß ist das stratosphärische Ozon. In der Troposphäre kommt Ozon mit Konzentrationen zwischen 20 und 50 ppbv vor (in Gebieten mit Luftverschnutzung oder gar Smog sind die Werte deutlich höher). Das stratosphärische Ozon liegt abhängig von der Jahreszeit und der geographischen Breite in Konzentration zwischen 5 und 10 ppmv vor. Künstlich in die Atmosphäre eingebrachte Gase oder menschlich verursachter Anstieg der Konzentrationen bestimmter Gase sind für die Erwärmung der Erdatmosphäre verantwortlich. Die wichtigsten durch den Menschen freigesetzten Treibhausgase und deren gegenwärtige Konzentrationen in der Atmosphäre sind Kohlendioxid (CO2, 358 ppm), Methan (CH4, 1,75 ppm), Lachgas (N2O, 0,31 ppm) und FCKWs (0,00028 bis 0,00048 ppm). [Angaben nach dem Abschlußbericht der Bundestags-Enquete-Kommission "Schutz der Erdatmosphäre", 1995]. B Biosphäre Der Teil der Erde und der Atmosphäre, der auf das Leben Einfluß hat bzw. es unterstützt. Brom (Br) Brom ist ein dunkelrotes, korrosiv wirkendes, nichtmetallisches und flüssiges Halogen. In der Atmosphäre bildet es einen rötlich-braunen Dampf. Brom ist ein Element, das in Halonen eingebaut ist, die als Pestizide und Feuerlöschmittel benutzt wurden. Brom und Brommonoxid (BrO) zerstören in der Stratosphäre das Ozon. Der WMO-Report 1994 (Ref., S. 13.14) geht davon aus, daß Brom über seine verschiedenen Reaktionsketten Ozon insgesamt ca. 40-mal effektiver zerstört als Chlor, im Bereich der maximalen Ozonzerstörung um 20 km Höhe herum sogar bis zu 100-mal. Dies liegt im wesentlichen an den ungünstigen Möglichkeiten, das Brom und das BrO wieder aus der Stratosphäre zu entfernen, indem es in die Reservoirgase des Br überführt werden. Zum einen ergibt die Reaktion des BrO mit HO2 bei den stratosphärischen Temperaturen nur geringe (~ 0,1%) Ausbeuten des Reservoirgases HBr (Bromsäure). Zum anderen sind die Bromreservoire HBr und BrONO2 Verbindungen, in denen Br nur schwach gebunden wird (Ref., S. 13.15). C CFC, Chlor-Fluor-Kohlenstoffe siehe auch FCKW Chlor-Fluor-Kohlenstoffe sind eine chemische Stoffklasse, die chemische Verbindungen von Atomen des Kohlenstoff (C), Fluor (F) und Chlor (Cl) enthält. Im deutschen Sprachgebrauch werden sie auch als FCKW bezeichnet, also als Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe, obwohl die Stoffe dieser Klasse keine Wasserstoffatome enthalten (sie werden aber aus Kohlenwasserstoffen hergestellt). Sie gehören mit den Halonen und den weniger kritischen teilhalogenierten FCKW zu den Stoffen, die in der Stratosphäre die Quellen der ozonzerstörenden Radikale sind. Wegen der Stabilität dieser Verbindungen können sie die Stratosphäre erreichen, bevor sie zersetzt werden. Erst in der Stratosphäre werden sie durch solares UV-Licht aufgebrochen, wobei das ozonzerstörende Cl freigesetzt wird. Die CFC sind zwar schwerer als Luft, können die Stratosphäre aber wegen turbulenter Windströmungen in der Troposphäre und über Diffusionsvorgänge dennoch erreichen. Dort halten sie und ihre Abbauprodukte sich bis zu 30 Jahren auf (!), bevor sie durch natürliche Reinigungsprozesse wieder aus der Stratosphäre entfernt werden. Die Abbauprodukte, also z.B. Chlor, werden dabei zwischenzeitlich in Reservoirgasen "ausgelagert". Dieser langfristige Aufenthalt dieser Stoffe in der Atmosphäre bedeutet, daß jede Maßnahme, die heute zur Reduktion der CFCs (und der Halone) führt, sich erst in größenordnungsmäßig 30 Jahren merkbar auswirkt. Anders gesagt: würde heute schlagartig jeder Eintrag dieser Stoffe in die Atmosphäre unterbunden, würde es noch einige Jahrzehnte dauern, bis die Stratosphäre von ihnen befreit wäre. Eine solcher schlagartiger Stopp ist aber unmöglich, da beispielsweise ja bereits viele Tonnen dieser Produkte in Klimaanlagen und Kühlschränken enthalten sind und in den nächsten ca. 10 bis 20 Jahren in die Atmosphäre freigesetzt werden. Chapman-Reaktionen Die chemischen Reaktionen, die in einer idealisierten, reinen Sauerstoff-Atmosphäre zur Bildung und Zersetzung von Ozon führen, sind als Chapman-Reaktionen bekannt. Sie werden unter diesem Link beschrieben. Dieser Reaktionsprozess wurde erstmals von Sydney Chapman 1930 beschrieben. Chlor (Cl), englisch: chlorine Chlor ist ein relativ schweres, grünlich-gelbes und reizend wirkendes Gas, das stechend scharf riecht. Das Halogen ist chemisch so reaktiv, daß es mit nahezu allen anderen Elementen reagieren kann. Chlor katalysiert den stratosphärischen Ozonabbau. Quellen des Cl in der Stratosphäre sind hauptsächlich die FCKW und Halone. Chlor gelangt außerdem über gelegentliche Vulkanausbrüche (vor allem als HCl) und durch aus der Troposphäre aufsteigendes Methylchlorid (CH3Cl) in die Stratosphäre. Die natürlich bedingte Menge an Chlor in der Stratosphäre beträgt etwa 0,6 ppbv, während durch FCKWs und andere industrielle organische Chlorverbindungen ca. 3 ppbv beigetragen werden. Die anthropogene Chlorbelastung der Stratosphäre ist also etwa fünfmal höher als die natürliche! Reservoirgase des Chlors in der Stratosphäre sind vor allem HCl und ClONO2. Chlormonoxid (ClO), englisch: chlorine monoxide Chlormonoxid ist ein Zwischenprodukt der Reaktion des Chlor mit Ozon. ClO ist ein Indikator für den aktuell vorliegenden Grad der Ozonzerstörung und wird daher von vielen Messgeräten standardmäßig gemessen. ClO entsteht neben Cl auch beim Abbau der FCKW und Halone in der Stratosphäre. Chlornitrat (ClONO2) Die Verbindung ClONO2 entsteht durch eine Reaktion von ClO und NO2. Dadurch wird die Ozonzerstörungrate verlangsamt, da ClO aus der Stratosphäre entfernt wird und Chlornitrat wesentlich weniger aggresiv ist als ClO. Chlornitrat wieder kann zu HOCl reagieren, das schnell in Cl und ClO photolysiert wird. Es wirkt somit als Reservoirgas für reaktives Chlor (Cl, ClO). Corioliskraft Die Corioliskraft ist eine Scheinkraft, die die Strömungen von Wasser und Luft aus der gradlinigen Richtung abzulenken scheint. Die Richtung der Ablenkung ist davon abhängig auf welcher Hemisphäre der Erde die Strömung stattfindet und ob sie ursprünglich in Richtung des Äquators oder in Richtung der Pole verlief. Tatsächliche Ursache der scheinbaren Ablenkung ist jedoch der Umstand, daß sich die Erde mit den Beobachtern unter den Strömungen hinwegbewegt, so daß die geradlinige Bewegung der Strömung, die der Erdbewegung nur geringfügig folgen, vom Erdboden aus gesehen krummlinig zu sein scheint. Da Abweichungen von der geradlinigen Bewegung physikalisch nur durch eine einwirkende Kraft möglich werden, scheint die Strömung für einen mit der Erde mitbewegten Beobachter durch eine Kraft, der Corioliskraft, abgelenkt zu werden. D Desoxyribonucleinsäure (DNA, für englisch: desoxyribonucleic acid) Selbst-vervielfältigende (selbstreplikative) Nuleinsäure, die den genetischen Code der Zellen enthält. Die Grundstruktur besteht aus zwei langen Nukleotid-Ketten, die über Wasserstoffbrücken miteinander verbunden sind. Dadurch werden die beiden Ketten in der Form einer Doppelhelix (Doppelspirale) ineinander verdreht. ´ Distickstoffoxid (N2O) Distickstoffoxid ist chemisch die Stickstoff-Sauerstoff-Verbindung N2O. Bekannter ist diese Verbindung unter ihrem Namen Lachgas. Es ist farblos und wird natürlich bei der bakteriologischen Zersetzung organischer Materie erzeugt. Als künstliches Produkt wird es als leichtes Betäubungsmittel verwendet. Lachgas greift in die natuerliche Ozonchemie ein, indem es der Stratosphäre Sauerstoff entzieht, der so nicht mehr für die Ozonproduktion zur Verfügung steht. Ohne diese Reaktion des Lachgases wäre etwa 25% mehr Ozon in der Stratosphäre vorhanden (P. Fabian, Atmosphäre und Umwelt, 1984). Dobson-Einheiten / Dobson Units (DU) Die Einheit, in denen die Menge des in der Atmosphäre vorhandenen Ozons angegeben wird, heißt Dobson Unit (DU). Sie wurde nach dem Pionier der Meßtechnik für atmosphärisches Ozon benannt. Dobson erfand das sogenannte Dobson-Spektrometer und setzte es jahrzehntelang auch selbst ein. Die Ozonmenge in Dobson Units ist die gesamte Menge an Ozon, die man in einer Säule vorfindet, die aus der Atmosphäre "herausgeschnitten" wurde. Dabei ist die Säule so gedacht, als reiche sie vom Erdboden bis zur Oberkante der Atmosphäre (sie enthält also auch die gerinsten Mengen an Ozon in der Troposphäre, die bei dem Sommersmog eine wichtige Rolle spielen). Zur Angabe der Ozonmenge in DU stellt man sich weiter vor, daß das Ozon in der Säule so weit nach unten gedrückt würde, bis es sich über dem Erdboden in einer Schicht ansammeln würde, in der es unter dem Druck von 1024 mbar, also dem normalen Atmosphärendruck, stehen würde. Die Höhe dieser Schicht liefert dann den Zahlenwert für die Ozonmenge in DU. Um auf bequeme Zahlen zu kommen, wurde willkürlich festgesetzt, daß einer Höhe der imaginären Schicht von einem Millimeter gerade 100 DU entsprechen. Im Mittel kommt Ozon in einer Konzentration von etwa 330 DU in der Atmosphäre vor. Würde man also alles Ozon über unseren Köpfen auf dem Erdboden unter einem Druck von einer Normalatmosphäre (1024 mbar) und bei einer Temperatur von 273 K (0 °C) ansammeln können, würde sich ein "Ozon-Ozean" von nur (!) etwa 3 mm Höhe (genau: 3,3 mm) ergeben! Gelegentlich findet man anstelle der Einheit DU auch die Angabe matm-cm (sprich: milli-Atmosphäre Zentimeter). Dabei sind 300 matm-cm gerade 0,3 atm-cm oder 3 atm-mm, was wieder eine 3 mm dicke Schicht bei einem Druck von 1 atm (Bodenluftdruck) bedeutet. Die Einheit DU entspricht also der Einheit matm-cm. Rechnet man die Ozon-Menge 1 DU in die über einem Quadratzentimeter Grundfläche vorhande Anzahl von Molekülen Ozon um, so ergibt sich, daß sie äquivalent zu 2,69*1016 Molekülen pro cm2 ist (26,9 Millionen mal 1 Milliarde Moleküle pro cm2). E Exosphäre Die Region der Atmosphäre oberhalb von 500 bis 600 km Höhe ist der Übergangsbereich in das Weltall. Da sie die äußerste Atmosphärenregion ist, wird sie Exosphäre genannt. F FCKW, Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe siehe auch CFC Die FCKW sind eine Stoffklasse, in die Verbindungen von Kohlenstoff, Chlor und Fluor eingeordnet werden. Meist wird hierunter - im Grunde jedoch wegen des fehlenden Fluors unberechtigt - auch Tetrachlorkohlenstoff (C-Cl4, FCKW-10, CFC-10) eingeordnet (siehe Halocarbone). Wichtige FCKW sind: Chemischer StoffChemische Formel ODP Lebensdauer in der Atmosphäre FCKW-10CCl41,2 42 Jahre FCKW-11CCl3F1,0 50 +/- 5 Jahre FCKW-12CCl2F20,9102 Jahre FCKW-13CClF3 640 Jahre FCKW-114C2Cl2F40,851)300 Jahre FCKW-113C2Cl3F30,9 85 Jahre FCKW-115C2ClF50,41)1700 Jahre Lebensdauern und ODP-Werte dieser Tabelle wurden der Referenz-Dokumentation der World Meteorological Organization, dem Report Nr. 37 (Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994), entnommen. Die hier angegebenen ODP-Werte sind semi-empirische Werte, mit Ausnahme der mit 1) gekennzeichneten, mittels theoretischer Modelle ermittelten Größen. Die Nomenklatur der FCKW und der H-FCKW folgt der Definition: die Einer-Stelle gibt die Anzahl der Fluor-Atome an die Zahl an der Zehner-Stelle repräsentiert die Zahl derWasserstoffatome plus eins die Hunderter-Stelle gibt die um eins verminderte Zahl der Kohlenstoffatome an (z.B. enthalten die FCKW 11 bis 13 jeweils nur ein C-Atom, da in der Hunderter-Stelle die nicht bequemerweise ausgelassene Zahl Null steht) die Zahl der Chloratome läßt sich aus den drei vorstehenden Angaben ermitteln, da jedes C-Atom immer mit vier anderen Atomen (ggf. auch mit anderen C-Atomen in einer linearen Kette) verbunden ist, also bei den FCKW mit Chloratomen, soweit die freien Verbindungsstellen eines C-Atoms nicht durch Fluor-, Wasserstoff- oder andere Kohlenstoffatome belegt sind. G H Halocarbons (deutsch: halogenierte Kohlenwasserstoffe) Halocarbons ist die im anglo-amerikanischen Sprachgebrauch übliche Sammelbezeichnung für Verbindungen aus Chlor (Cl), Fluor, Brom (Br), Kohlenstoff und Wasserstoff. Diese halogenisierten Kohlenwasserstoffe enthalten immer Kohlenstoff sowie verschiedene Mengen der Halogene Chlor, Fluor und Brom und in manchen Fällen auch Wasserstoff. Die drei Halogene sind nicht notwendig alle gleichzeitig in einem Molekül halogenisierten Kohlenwasserstoffes enthalten. In letzter Zeit sind auch Halokarbone in die "Ozonkiller"-Diskussion berücksichtigt worden, die das Halogen Jod enthalten (vgl. Solomon et al., 1994). Untergruppierungen der halogenisierten Kohlenwasserstoffe sind die FCKW (CFC), die H-FCKW (englisch: HCFC), die HFC und die Halone. Außerdem gehören neben weniger bedeutenden die wichtigen Verbindungen Tetrachlorkohlenstoff (CCl4, meist als CFC-10 unter die CFCs eingeordnet) und Methylchloroform (CH3CCl3) zu den halogenisierten Kohlenwasserstoffen. Halogene (griech.: Salzbildner) Gruppe von Nichtmetallen im Periodensystem, die aus den Elementen Fluor (F), Chlor (Cl), Brom (Br), Jod (J) und Astat (At) besteht. Ihren Namen haben diese Elemente davon, daß sie mit etwa mit einem Metall wie Natrium (Na) Salze bilden, in diesem Fall beispielsweise das gewöhnliche Kochsalz (Natriumchlorid, NaCl). Halone siehe auch CFC, FCKW Im Gegensatz zu den CFC oder FCKW enthalten Halone anstelle des Chlors oder zusätzlich das Halogen Brom (Br). Brom wurde in den letzten Jahren als besonders wirksamer Ozon-Killer erkannt. Wichtige Halone sind: Halon 1211CF2BrCl Halon 1301CBrF3 Halon 2402C2F4Br2 Halon 1301 hat eine Lebensdauer in der Atmosphäre von etwa 65 Jahren (nach: World Meteorological Organization (WMO), Report Nr. 37, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994); nach anderen Quellen sogar 110 Jahre) und ein ODP von etwa 13 ! Die von der WMO (Report Nr. 37) angegebene Lebensdauer des Halon 1211 ist immerhin noch 20 Jahre. Halone werden industriell erzeugt und werden hauptsächlich als Feuerlöschmittel eingesetzt. Außer in speziellen Fällen, in denen andere Löschmethoden nicht denkbar sind, dürfen Halonlöscher in Zukunft nicht mehr verwendet werden. Hydrofluorocarbons (HFC, deutsch: Fluorkohlenwasserstoffe) Untergruppe der Halocarbone, die aus Verbindungen von Atomen des Kohlenstoffs, des Wasserstoffs und des Fluor als einzigem Halogen besteht. Vertreter dieser Gruppe sind in der folgenden Tabelle aufgeführt. HFC-23CHF3 HFC-32CH2F2 HFC-41CH3F HFC-125CHF2CF3 HFC-134CHF2CHF2 HFC-134aCH2FCF3 Das semi-empirisch ermittelte ODP für HFC-134a ist kleiner als 0,0005 bei Lebensdauern in der Atmosphäre von 14 Jahren (vgl. aber das Stichwort Fluor!). HFC-23 und HFC-125 haben Lebensdauern von 250 Jahren bzw. 36 Jahren, was unter Einfluß der übrigen Faktoren zu ODP-Werten von kleiner als 0,0004 und 0,00003 (beides theoretische Modellwerte) führt. [nach: World Meteorological Organization (WMO), Report Nr. 37, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994] Hydrogenchlorid, Salzsäure (HCl) HCl ist in der Stratosphäre eine wichtige chlorhaltige Verbindung, die ein Abbauprodukt der Chlorfluorcarbone ist. In wässriger Lösung bildet HCl die Salzsäure. HCl wird auch durch Vulkanausbrüche in die Stratosphäre gefördert. HCl ist weniger reaktiv als Chlor und dient als Reservoirgas. Über sogenanntes Auswaschen des HCl in die Troposphäre kann Chlor (Cl) dem Ozonzerstörungsprozeß endgültig entzogen werden. Hydrogenfluorid, Flußsäure (HF) HF ist in der Stratosphäre eine wichtige fluorhaltige Verbindung, die ein Abbauprodukt der Chlorfluorcarbone ist und als Reservoirgas eine Rolle spielt. In wässriger Lösung bildet HF die Flußsäure. HF wird auch durch Vulkanausbrüche in die Stratosphäre gefördert. Hydrosphäre Die flüssigen Hüllenbestandteile der Erde werden als Hydrosphäre bezeichnet. Sie umfaßt Ozeane, Seen, Flüsse, Bodenfeuchtigkeit, Grundwasser und atmosphärischen Wasserdampf. Hydroxyl-Radikal Aus Wasserdampf H20 entsteht in der Stratosphäre durch die Photolyse-Reaktion H20 + hv -----> OH* + O und durch Reaktion mit einer energetisch angeregten Form des atomaren Sauerstoffes O H20 + O(1D) ----> 2 OH* das OH*- oder Hydroxyl-Radikal. Diese Sauerstoff-Wasserstoff-Verbindung ist chemisch sehr reaktionsfreudig und greift viele atmosphärische Moleküle an. In der Troposhäre wirkt OH so als "Saubermann", der die Luftverschmutzung günstig beeinflussen kann. OH zersetzt in der Stratosphäre über einen natürlich vorkommenden Prozeß das Ozon: OH + O3 ------> HO2 + O2 (1) HO2 + O ------> OH + O2 (2) netto: O + O3 ------> O2 + O2 OH wirkt als Katalysator, da es am Ende der Verlustreaktion (1,2) wieder "unverbraucht" zur Verfügung steht. I J K Katalysator Chemische (und biochemische) Vorgänge können durch die Anwesenheit von bestimmten Stoffen, die Katalysatoren genannt werden, beschleunigt werden. Es gibt Prozesse, die erst in Gegenwart von Katalysatoren überhaupt ablaufen können. Obwohl die Katalysatoren an den Einzelschritten der chemischen Prozesse teilnehmen, stehen sie am Ende der Abläufe wieder unverändert und in gleicher Menge wie zu Beginn zur Verfügung. Sie können dann weitere Prozesse katalysieren. In biologischen Prozessen werden Katalysatoren übrigens als Enzyme bezeichnet. Kohlendioxid (CO2) Kohlendioxid ist ein geruchsloses, farbloses, unbrennbares und nicht giftiges Gas, das durch Atmung von Lebewesen, durch Zersetzung organischen Materials und durch Verbrennungsprozesse erzeugt wird. CO2 ist ein wichtiges Treibhausgas, das zur globalen Erwärmung beiträgt, indem es solare Strahlung erlaubt, zum Erdboden zu gelangen, aber andererseits die Wärmestrahlung der durch die solare Strahlung erwärmten Erdoberfläche daran hindert, wieder in den Weltraum zu entweichen. Kohlenmonoxid (CO) Kohlenmonoxid ist im Gegensatz zu Kohlendioxid ein sehr giftiges Gas, das als Produkt der unvollständigen Verbrennung auftreten kann. Es ist geruchslos und farblos (und damit gefährlicherweise für den Menschen nicht ohne technische Hilfsmittel bemerkbar). L Lithosphäre Die festen Bestandteile der Erde werden als Lithosphäre bezeichnet. Dazu gehören Steine, Felsen, Boden, Sedimente usw. M matm-cm Einheit für die Angabe der in der Atmosphäre vorhandenen Menge an Ozon. Zur Bedeutung siehe Dobson-Einheiten (DU). Melanom Melanome sind Geschwülste der Haut, die durch Ablagerung von Pigment (Melanin) gelb bis schwarz gefärbt sind. Sie kommen meist als Sarkom oder Karzinom vor. Maligne Melanome sind bösartige Melanome. Mesopause Die Grenzschicht zwischen der Mesosphäre und der Thermosphäre heißt Mesopause. Sie liegt bei etwa 90 bis 100 km. Mesosphäre Die Mesosphäre ist die Schicht der Atmosphäre zwischen etwa 50 und 100 km Höhe, die sich wieder durch eine Abnahme der Temperatur mit zunehmender Höhe auszeichnet, nachdem in der darunter liegenden Stratosphäre oberhalb der Stratopause wegen des Ozon die Temperatur mit der Höhe zunächst wieder zunimmt. Die Mesosphäre schließt nach oben mit der Mesopause ab. Minimale erythemwirksame Dosis (MED) Die minimale Strahlendosis, ausgedrückt in Energiemenge pro Flächeneinheit (J/m2), die eine klar abgegrenzte Hautrötung auf einer sonnenexponierten Hautfläche bewirkt, wird als MED bezeichnet. Ein MED entspricht beim Menschen einem UV-Strahlungsfluß von etwa 200 J/m2 bei einer Wellenlänge von 297 nm. Mischungsverhältnis Als Mischungsverhältnis bezeichnet man die relative Anzahl von Molekülen einer bestimmten Substanz in einem gegebenen Volumen Luft. N O Ozon Ozon (O3) entsteht im Prinzip dadurch, daß sich ein Atom Sauerstoff (abgekürzt: O) mit einem Molekül Sauerstoff (O2) chemisch verbindet. Das Molekül Sauerstoff - der "Stoff", den wir atmen und als Energieträger zum Leben benötigen - ist selbst eine Verbindung zweier Sauerstoff-Atome. Die Reaktion nur eines O-Atoms mit einem O2-Molekül kann im freien Gasraum nicht ablaufen, da mit einem so einfachen Molekül wie Ozon als Produkt der Reaktion die Energieerhaltung nicht gewährleistet werden kann. Daher kann der Prozess mit nennenswertem Erfolg nur auf dem Wege eines Dreierstoßes zwischen Sauerstoff, molekularem Sauerstoff und einem dritten Stoßpartner M laufen. M geht unverändert aus der Reaktion hervorgeht und nimmt die im Ozon nicht deponierbare Energie auf: O2 + O + M ------> O3 + M + 100 kJ/mol (ca. 25 kcal/mol) (1a) Ohne die Energieabgabe an M würde das beim Stoß von O und O2 entstehende O3 in kürzester Zeit wieder zerfallen. Dreierstöße sind zwar relativ seltener als Zweierstöße, jedoch steht als Stoßpartner M das atmosphärische Stickstoff-Molekül N2 zur Verfügung, das in riesigen Mengen vorhanden ist (rund 79% der Luftmoleküle sind N2-Moleküle). M kann aber auch jedes andere in der Luft vorkommende Molekül sein, allen voran das O2 selbst, das rund 20% der Luftmoleküle stellt. Diese riesige Menge an verfügbaren Stoßpartnern M gleicht die eigentlich zu erwartende relativ geringe Häufigkeit von Dreierstößen mehr als aus, so daß die Wahrscheinlichkeit für die Reaktion (1a) relativ groß wird. Damit sind über die Reaktion (1a) unter stratosphärischen Umweltbedingungen bis zu 5*1010 Moleküle Ozon pro cm3 Luft und pro Sekunde produzierbar. Ozone Depletion Potential (ODP, Ozonzerstörungspotential) Das ODP ist ein Einstufungssystem, mit dem die Stärke der Zerstörungsfähigkeit verschiedener ozonzerstörenden Verbindungen angegeben wird. Das ODP gibt an, wie groß die gesamte Zerstörung des Ozons durch die gesamte Menge einer Verbindung im Verhältnis zu dem Effekt der gleichen Menge der Verbindung CFC-11 ist. CFC-11 wurde als Vergleichsmaßstab gewählt, weil es eines der ersten Fluorchlorkohlenwasserstoffe ist. Ein Stoff mit einem ODP von 13, hat also die 13-fache Zerstörungsgewalt wie sie die gleiche Menge CFC-11 hat. Eine Verbindung mit einem ODP von etwa 13 ist zum Beispiel das Halon 1301, ein Stoff, der Brom enthält. Dagegen hat eine bestimmte Menge der Verbindung Methylchlorid, die die größte natürlich vorkommende Quelle für stratosphärisches Chlor ist, nur die Fähigkeit, 2/100 der Ozonmenge zu zerstören, die durch die gleiche Menge CFC-11 zerstört werden kann. Mehtylchlorid hat also ein ODP von 0,02 (2/100). [ODP-Werte nach: World Meteorological Organization (WMO), Report Nr. 37, Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994]. Ozonloch Von einem Ozonloch spricht man immer dann, wenn die Ozondichten unter einen Wert von 200 Dobson-Einheiten absinkt. Solch niedrige Ozonwerte kommen bis heute nur im September und Oktober jeden Jahres über dem Südpol vor. Der Verlauf der Bildung und des Zerfalles eines solchen Ozonloches ist im Kapitel "Das Ozonloch über dem Südpol im Herbst 1996" beschrieben. Die Gründe für das ausgeprägte südpolare Ozonloch sind im Kapitel "Was ist das Besondere am Ozonloch?" detaillierter erläutert. Eine wesentliche Rolle spielen dabei die polaren stratosphärischen Wolken (PSC) und der südpolare Vortex. Unter dem Stichwort PSC wird der Prozess, der zur Entstehung des Ozonloches führt, kurz geschildert. Der seit Anfang der 90er Jahre jeweils im Frühling beobachtete massive Ozonverlust über den nordpolaren Regionen ist mit dem südpolaren Ozonloch wegen der gleichen zu Grunde liegenden physikalisch-chemischen Ursachen eng verwandt. Lediglich wegen der unterschiedlichen geographischen Bedingungen kommt es zu den beobachteten Differenzen in der Ausprägung der süd- und der nordpolaren Ozonverluste. Gelegentlich wird in der öffentlichen Berichterstattung wegen der engen Verwandschaft der Phänomene auch beim nordpolaren Ozonverlust von einem Ozonloch gesprochen. Dies ist jedoch insofern (noch) unberechtigt, als bisher keine Werte in der Nähe von 200 DU oder gar weniger aufgetreten sind. Es ist aber keineswegs ausgeschlossen, daß in der Zukunft solch niedrige Werte auch für die nördlichen hohen Breitengrade unter besonderen Bedingungen auftreten können. Die Entwicklung der Frühlings-Ozondichten über hohen nördlichen Breiten ist für die letzten Jahre im Kapitel "Der Ozontrend über Südpol und Nordpol" dargestellt. Ozonschicht Fast das gesamte atmosphärische Ozon ist in der Stratosphäre unterhalb ca. 35 km zu finden. Es konzentriert sich in einer Schicht mit einem Maximum der Ozondichte bei ca. 20 bis 25 km, je nach geographischer Lage über der Erde. Die Ozonschicht endet relativ abrupt unterhalb von etwa 10 bis 15 km. Die Schichtbildung in der Stratosphäre wird hier beschrieben. Die Menge des Ozons in der Atmosphäre (inklusive eines sehr geringen Anteils troposphärischen Ozons) wird in Dobson-Einheiten oder matm-cm angegeben. Ozonzerstörung, Ozonabbau Ozonzerstörung ist der Verlust von Ozon durch natürlichen Abbau und durch anthropogen erzeugte Chemikalien. P Photodissoziation, Photolyse Chemische Stoffe sind meist Verbindungen, die aus mehreren Teilen bestehen. Viele solcher Verbindungen lassen sich durch Einstrahlung von Licht (oft von UV-Licht oder Strahlung noch höherer Energie) in ihre einzelnen Bestandteile zerlegen und so zerstören. Dieser Vorgang wird Photodissoziation (photo [griech.] = Licht; dissoziation [lat.] = Aufspaltung) oder Photolyse genannt. Polare Stratosphärische Wolken (polar stratospheric clouds, PSC) Im Winter, wenn die Sonne nicht mehr über den Horizont tritt und bis zu sechs Monaten Dunkelheit herrscht, können über den Polen der Erde in der Stratosphäre sehr tiefe Temperaturen auftreten (unter -80 °C). Die Stratosphäre ist dann so kalt, daß selbst Säuregase zu Eispartikel gefrieren und so die PSC bilden. Die PSC-Teilchen bestehen also nicht aus reinem Eis, sondern neben einem kleineren Anteil Schwefelsäure aus einer Mischung aus gefrorerem Wasser und Salpetersäure. Diese Mischung ist unter dem Namen Nitric Acid Trihydrate (NAT) bekannt. An diese Eispartikel lagern sich andere Spurengase an; sie werden regelrecht an der Oberfläche der Eispartikel ausgefroren. Unter den ausgefrorenen Spurengasen befinden sich auch die ozonzerstörenden Komponenten der Halocarbone (Chlor, Brom), in Form ihrer Reservoirgase. In den Reservoirgasen sind Chlor und Brom so zwischengelagert, daß sie für das Ozon keine Gefahr darstellen. Wenn im Frühling dann schließlich die Sonne wieder über den Horizont tritt, verdampfen die Chlor- und Brom-Reservoirgase wie die anderen Spurengase von der Oberfläche der Eispartikel. Die Reservoirgase werden dabei aber zersetzt und das darin gebundene Chlor und Brom wird frei. Dadurch kommen diese Halogene innerhalb kurzer Zeit in großen Konzentrationen frei und können ebenso kurzfristig zu einem großen Verlust an Ozon führen. Details zu den PSC und deren bedeutende Rolle für die Bildung des Ozonloches werden im Kapitel "Was ist das Besondere am Ozonloch?" näher erläutert. ppb = parts per billion Teile pro 1 Milliarde Teile (die englische Billion ist gleich der deutschen Milliarden). Zur Erläuterung dieser Konzentrationsangabe vergleiche ppm. Zu ppbv vergleiche ebenfalls die Angaben unter ppm. ppm = parts per million ppm ist eine Mengen- bzw. Konzentrationangabe, mit der die Menge eines Stoffes angegeben wird, die sich in einer größeren Menge eines anderen Stoffes befindet (etwa weil sie darin aufgelöst oder mit dieser vermischt ist). Eine Konzentration eines Stoffes von 1 ppm bedeutet, daß 1 Teil des Stoffes pro 1 Millionen Teile des Stoffes mit der größeren Menge vorkommt. Handelt es sich um Partikel, kann also mit einer Konzentrationangabe von 1 ppm z.B. die Menge von 1 Molekül pro 1 Millionen anderer Moleküle gemeint sein. Die Angabe wird aber auch zum Vergleich von Volumina verwendet. Dies wird mit dem kleinen v in der Einheit ppmv angedeutet. 1 ppmv bedeutet also 1 Volumenanteil pro 1 Millionen Volumenanteilen. ppt = parts per trillion Teile pro 1 Billionen Teile (die englische Trillion ist gleich der deutschen Billion). Zur Erläuterung dieser Konzentrationsangabe vergleiche ppm. Zu pptv vergleiche ebenfalls die Angaben unter ppm. Q R Radikale Radikale sind Bruchstücke chemischer Verbindungen, damit also selbst Moleküle, oder Atome, die chemisch sehr reaktiv sind. Radikale sind in der Lage, andere Verbindungen anzugreifen und sehr schnell mit ihnen zu reagieren. Dabei werden die betroffenen Stoffe zersetzt oder umgewandelt. Radikale erhalten ihre chemische Agressivität dadurch, das sie eine ungerade Anzahl von Elektronen besitzen. Die Natur versucht aber soweit möglich immer, einen Zustand mit einer geraden Elektronenanzahl zu erreichen. Dies wird möglich, indem die Radikale i.d.R. ein Elektron auf eine andere Substanz übertragen, der ein solches Elektron noch fehlt. Dadurch kommt es zu einer stabilen chemischen Verbindung mit der anderen Substanz oder mit Teilen davon (d.h. der zweite Stoff wird dann zerlegt, wie z.B. das Ozon, das durch Radikale wie OH in Sauerstoff zerlegt wird). Reservoirgase Atome und -moleküle können in der Atmosphäre in Verbindungen eingelagert werden, die relativ stabil und chemisch träge sind. Damit werden diese Stoffe den chemischen Prozessen in der Atmosphäre, an denen sie ansonsten beteiligt wären, entzogen. Die Moleküle und Atome bleiben in den Verbindungen z.T. lange gebunden, bis sie durch einen spezifischen Prozeß schließlich wieder freigesetzt werden. Danach können sie sich wieder an den chemischen Umsetzungen in der Atmosphäre beteiligen. Die Verbindungen wirken für diese Gase also regelrecht als Zwischenlager oder Rücklagen. Daher werden sie als Reservoirgase bezeichnet. Solange die Reservoirgase nicht wieder aufgebrochen werden, können durch Auswaschen der Reservoirgase die in ihnen eingelagerten Atome und Moleküle endgültig aus der Atmosphäre entfernt werden. S Säulendichte des Ozons, auch: totale Säulendichte (total column ozone) Die gesamte Ozonmenge, die sich in einer gedachten Säule mit einer gegebenen Grundfläche zwischen Erdboden und oberem Ende der Atmosphäre befindet, wird als Säulendichte des Ozons bezeichnet (englisch: total column ozone). Sauerstoff Sauerstoff (O) ist ein nichtmetallisches Element. Als zweiatomiges Gas (O2) kommt es mit einem Volumenanteil von rund 21% in der Atmosphäre vor. O2 ist für die Atmung der Tiere und Pflanzen essentiell. Es wird für nahezu alle Verbrennungsprozesse benötigt. Solarer Zyklus Die Sonnenfleckenzahl der Sonne ändert sich periodisch über einen Zeitraum von etwa 11 Jahren. Diese Periode wird als solarer Zyklus bezeichnet. Sonnenflecken Schaut man durch ein dunkles Filter (nicht mit bloßen Auge!) in die Sonne, kann man gelegentlich auf der leuchtenden Sonnenscheibe Flecken erkennen, die deutlich dunkler als die umgebende Sonnenoberfläche sind. In der Regel können diese Flecken jedoch nur mit Fernrohren beobachtet werden, die für den Blick in die Sonne speziell ausgerüstet sind. Die Sonnenflecken wurden bereits von Galilei entdeckt, als er das Bild der Sonne mit seinem von ihm neu erfundenen Fernrohr auf ein Blatt Papier abgebildet hatte. Die Sonnenflecken können ein Durchmesser haben, der den der Erdkugel um das Mehrfache übertrifft. Die Gebiete, die durch die Sonnenflecken gekennzeichnet sind, sind kälter als die übrige Sonnenoberfläche und leuchten daher weniger stark, sind also dunkler. An einigen dieser Stellen treten verstärkt Magnetfeldlinien aus der Sonnenoberfläche heraus und treten an den Orten anderer Flecken wieder in die Sonne ein. Die geringere Temperatur der Sonnenoberfläche an den Orten der Sonnenflecken wird damit in Verbindung gebracht. Charakteristisch für die Sonnenflecken ist nun, daß deren Anzahl im Laufe von 11 Jahren zwischen einem Minimum und einem Maximum variiert. Diese Variation scheint mit einem weiteren Zyklus der Sonnenaktivität von 22 Jahren Dauer zusammenzuhängen. Mit dem Anstieg der Zahl der Sonnenflecken nimmt auch der Energieausstoß der Sonne (in Form von: UV-Licht, Licht, elektrische geladene Partikel) zu. Die Ursachen dieser solaren Aktivitätzyklen sind noch weitgehend unverstanden. Die vermehrte Aussendung geladener Partikel durch die Sonne führt auf der Erde zu einem Anstieg der Anzahl und der Intensität von Polarlichtern (Mirror-Site: www.hagen.de), die deshalb zu Zeiten maximaler solarer Aktivität sehr spektakulär werden können. Weniger erfreuliche Folgen können die Beeinträchtigung des Funkverkehrs bis hin zum Ausfall der Verbindung zu Kurzwellensendern sein. Diskutiert wird auch ein Einfluß der solaren Aktivität auf die Ozonschicht. Sonnenspektrum / Solares Spektrum Die Sonne strahlt ein breites Spektrum elektromagnetischer Strahlungen aus. Auf der einen Seite des Spektrums sind die Infrarot- und Wärmestrahlen zu finden, die Wellenlängen ("Farben") von mehr als 750 nm haben (1 nm sind ein milliardstel eines Meters). Die mit der Haut fühlbaren Wärmestrahlen haben Wellenlängen um etwa 10000 nm herum. Die Farben des Sonnenspektrums, die wir Menschen mit den Augen wahrnehmen können, liegen in einem Wellenlängenbereich von etwa 750 bis 700 nm (rot) bis ca. 400 nm (violett). Die Sonne strahlt aber auch "Licht" mit einer Wellenlänge von weniger als 400 nm aus: die ultraviolette Strahlung (UV). Dieser Wellenlängenbereich erstreckt sich bis ca. 120 nm, an den sich schließlich das sogenannte extreme UV (EUV) bei unter 120 nm und die Röntgen- und Gammastrahlung bei noch kleineren Wellenlängen anschließen. Ref. 1 Spurengase Gase, die im Vergleich zu den Mengen der Hauptbestandteile der Atmosphäre nur in geringer Konzentration - also in Spuren - vorkommen, heißen Spurengase. Spurengase sind z.B. CO2, CH4, N2O oder FCKW. Stickstoff Stickstoff (N) ist ein farbloses, geruchsloses und nichtmetallisches Element, das in der Atmosphäre als zweiatomiges Gas (N2) vorkommt und rund 80% des Volumens der Atmosphäre umfaßt. Stratopause Die Übergangsschicht zwischen der Stratosphäre und der Mesosphäre heißt Stratopause. In der Stratopause erreicht die Temperatur infolge der Absorption von Sonnenenergie durch Ozon und Sauerstoff ein atmosphärisches Maximum (erst in der Thermosphäre wird es wieder wärmer als in der Stratopause). Stratosphäre Die Stratosphäre ist der Teil der Atmosphäre, der sich zwischen etwa 12 bis 18 km Höhe (im Mittel also 15 km) und ca. 50 km Höhe befindet. Er zeichnet sich dadurch aus, daß in ihr die Temperatur nach Erreichen eines Minimums am unteren Ende der Stratosphäre, der Tropopause, wieder mit zunehmender Höhe ansteigt, bis sie in ca. 50 km Höhe in der Stratopause ein Maximum erreicht. Der Temperaturanstieg wird durch die Absorption solarer UV-Strahlung verursacht, die die Atmosphäre in diesem Höhenbereich erwärmt. Die UV-Strahlung erzeugt dabei die Ozonschicht, so daß deren Bildung und der stratosphärische Temperaturanstieg gleiche Auslöser haben. Die Stratosphäre ist ein sehr stabil geschichteter Bereich, woher auch der Name rührt. Die Bewegungen der Luft sind im Vergleich zu den übrigen Bereichen der Atmosphäre, speziell der Troposphäre, so gering, daß erst in den letzten Jahren erkannt wurde, daß auch in der Stratosphäre dynamische Vorgänge von Bedeutung sind. T Teilhalogenierte FCKW, H-FCKW (englisch: HCFC) siehe auch CFC und FCKW Hierbei handelt es sich um Fluor-Chlor-Kohlenwasserstoffe (FCKW) im vollen Sinne des Namens, da nicht alle Wasserstoffatome durch Halogene (Cl, F, Br) ersetzt wurden, wie es bei den FCKW der Fall ist. H-FCKW enthalten also noch mindestens ein Wasserstoffatom, das an ein Kohlenstoffatom gebunden ist. Ein wichtiger Vertreter dieser Stoffklasse ist das H-FCKW 22, das CHClF2. Zur Nomenklatur siehe unter FCKW. Die H-FCKW sind wesentlich instabiler als die FCKW oder Halone. Sie werden daher in der Atmosphäre häufig schon in der Troposphäre zerstört und erreichen daher kaum noch die Stratosphäre, spielen bei der Ozonzerstörung also eine deutlich geringere Rolle, als die FCKW und Halone. Daher wurden sie (vor allem HCFC-22 und zuletzt auch HCFC-141b und HCFC-142b) zwischenzeitlich als Ersatzstoffe für die FCKW und Halone eingeführt. Dies ist jedoch umstritten. Die Wirkung der HCFC (H-FCKW) auf das stratosphärische Ozon ist zum einen nicht vernachlässigbar. Zum anderen wirken die HCFC und deren Zersetzungsprodukte als Treibhausgase und fördern somit den künstlichen Treibhauseffekt. Chemischer StoffChemische Formel ODP Lebensdauer in der Atmosphäre HCFC-21CHCl2F HCFC-22CHClF20,0513,3 Jahre HCFC-30CH2Cl2 HCFC-40CH3Cl HCFC-123CF3CHCl20,02 1,4 Jahre HCFC-141bCH3CCl2F0,1 9,4 Jahre HCFC-142bCH3CClF20,06619,5 Jahre Lebensdauern und ODP-Werte dieser Tabelle wurden der Referenz-Dokumentation der World Meteorological Organization, dem Report Nr. 37 (Scientific Assessment of Ozone Depletion: 1994), entnommen. Die hier angegebenen ODP-Werte sind semi-empirische Werte. Thermopause Der Übergangsbereich zwischen Thermosphäre und Exosphäre am oberen Rand der Thermosphäre heißt Thermopause. Ihre Lage ist nicht genau definiert und wird meist in einer Höhe von etwa 600 km angesiedelt. Thermosphäre In der Thermosphäre steigt die Atmosphärentemperatur mit der Höhe wieder an. Während die untere Grenze der Thermosphäre mit der Mesopause relativ genau festgelegt ist, ist die obere Grenze, die Thermopause, mit 500 bis 600 km Höhe nur unscharf und etwas willkürlich definiert. Tropopause Die Obergrenze des Wettergeschehens ist die Tropopause, die je nach geographischer Lage und Jahreszeit bei ca. 8 bis 15 km Höhe zu finden ist. In der Tropopause erreicht die Temperatur ihr erstes atmosphärisches Minimum. Troposphäre Der unterste Bereich der irdischen Atmosphäre ist die Troposphäre. Sie endet, abhängig von der geographischen Lage und der Jahreszeit, in einer Höhe von 12 bis 18 km. Die Abgrenzung der Troposphäre vom Rest der Atmosphäre erfolgt nicht willkürlich. Vielmehr zeichnet sich dieser Bereich durch ein in etwa einheitliches Verhalten aus, das charakteristisch für diesen Höhenbereich der Atmosphäre ist. Dies wird im wesentlichen dadurch bedingt, daß grundsätzlich die Temperatur der troposphärischen Luft mit zunehmender Höhe über dem Erdboden stetig abnimmt. Sie erreicht an der Tropopause ein Minimum. Darüber nimmt die Temperatur zunächst wieder zu (Stratosphäre). Die Tropopause ist wegen der Temperaturumkehr, die innerhalb der Tropopause stattfindet, eine stabile Trennschicht zur Stratosphäre, die nur selten von den von unten aufsteigenden Luftmassen durchbrochen wird. Ausnahmen bilden massive Gewittertürme oder Luft- und Aerosolmassen, die von großen Vulkanausbrüchen hochgeschleudert werden (z.B.: Pinatubo, Philippinen). U UV-Strahlung Die solare UV-Strahlung ist ein Teil des solaren Spektrums, also der Strahlung, die die Sonne aussendet. Der UV-Bereich wird nach seiner biologischen Wirksamkeit in drei Bereiche eingeteilt: UV-A 320 - 400 nm (biologisch relativ unkritisch) UV-B 290 - 320 nm (biologisch kritisch) UV-C kleiner 290 nm (biologisch extrem kritisch) UV-C wird in der oberen Stratosphäre durch die Aufspaltung des molekularen Sauerstoffes in zwei Atome und durch Absorption durch das Ozon vollständig absorbiert. Es gelangt also nicht bis zum Erdboden. Solares UV-C bedeutet daher keine Belastung für die Pflanzen und Lebewesen. UV-B wird zum größten Teil - aber nicht vollständig - durch Ozon absorbiert. In dem Maße, in dem Ozon zerstört wird, nimmt die Strahlenbelastung durch UV-B am Erdboden zu. Diese Zunahme wirkt sich nachteilig auf die Biosphäre aus. Weitere Details sind im Kapitel "Was bedeutet die Zunahme der UV-Strahlung", etwa im Abschnitt "Was sind UV-Strahlen?", erläutert. V Vortex Als Vortex bezeichnet man großräumige, stabile Luftwirbel, in denen die Luft wegen der Corioliskraft um ein Zentrum herum fließt. Für die Diskussion der Ozonzerstörung ist der Vortex um den Südpol herum im südlichen Winter und Frühjahr von besonderer Bedeutung, da er eng mit der Entstehung des Ozonloches in Verbindung steht. Der antarktische Vortex ist im Winter sehr stabil, da die Luftzirkulation über dem Ozean um die Antarktis herum abläuft und dabei nicht durch Landmassen gestört wird. Der auch über dem Nordpol gelegentlich auftretende arktische Vortex ist wegen der unter ihm liegenden störenden Landmasse weniger stabil und langlebig wie der Südpol-Vortex. So kommt es über dem Nordpol nicht zur Ausbildung eines so massiven und langlebigen Ozonverlustes wie über dem Südpol. W Wellenlänge Der räumliche Abstand zwischen zwei Wellenbergen oder zwischen zwei Wellentälern einer Welle, z.B. einer Wasserwelle oder von elektromagnetischen Wellen, ist die Wellenlänge der Welle. X Y Z Zurück zur Ozon-Inhaltsseite Zum zweiten Teil des Glossars Bild: Reference 1: http://www.nas.nasa.gov/NAS/Education/TeacherWork/Ozone/Ozone.homepage.html Caveat: This document is a compilation of information from a number of sources, with the gracious assistance of NASA and the IISME program for supplying the figures herein. It does not necessarily reflect NASA's views and definitely does not reflect the breadth of their knowledge. I am solely responsible for what is written here, including errors. Students should note that since this is not a peer reviewed publication, it should not be used as a reference for science projects; instead all scientifc facts and data should be referenced back to the original authors. Ozone Depletion Sites (1996/97/98) Copyright © by R. Gerndt, except for referenced sources Last up-date of this chapter: 27.08.98