Lapisan ozon (ozonosfer)

Ozon (O3) dibentuk dari penguraian molekul oksigen dan penggabungan atom oksigen dengan molekul oksigen. Persamaan reaksinya secara sederhana dapat digambarkan sebagai berikut :

O2 + Energi ——® O + O
O + O2 ———® O3

Pada ketinggian yang cukup tinggi, energi radiasi ultraviolet dari Matahari memberikan energi yang diperlukan untuk menguraikan molekul oksigen. Tetapi, pada ketinggian yang lebih tinggi hanya tersedia sedikit oksigen, sehingga produksi dan konsentrasi ozon bergantung pada keseimbangan radiasi ultraviolet dan molekul-molekul oksigen. Kondisi optimal keseimbangan ini terjadi pada ketinggian kira-kira 30 km, sehingga dalam daerah inilah terdapat pusat konsentrasi dari lapisan ozon, seperti ditunjukkan pada Gambar berikut ini Dengan kata lain konsentrasi lapisan ozon terdapat di bagian atas lapisan stratosfer.
Ozon sangat tidak stabil terhadap sinar matahari, dan ketika ozon menyerap radiasi ultraviolet, ozon kembali akan mengurai menjadi molekul oksigen (O2) dan atom oskigen (O). Sebuah atom oksigen bebas dapat digabungkan kembali dengan molekul oksigen lainnya untuk kembali membentuk molekul ozon dan membentuk dua molekul oksigen (O + O3 ® O2 + O2), dan reaksi ini akan memusnahkan ozon. Proses pembentukan dan pemusnahan ozon ini berlangsung secara bersamaan di dalam lapisan ozon sehingga keseimbangan antara produksi ozon dan pemusnahan ozon dijaga tetap.
Lapisan ozon dalam stratosfer bertindak sebagai payung yang melindungi kehidupan di Bumi terhadap radiasi ultraviolet yang berbahaya dengan cara menyerap banyak gelombang pendek dari radiasi ini. Bagian dari radiasi ultarviolet yang lewat melalui lapisan ozon membakar dan menyengat kulit kita pada musim panas, sehingga membuat kulit kita menjadi coklat kemerahan. Jika tidak ada ozon yang menyerap radiasi ultraviolet, maka sengaran radiasi ultarvilolet tidak dapat ditoleransi oleh kulit kita dan kita akan merasa kesakitan. Lebih lanjut meningkatnya radiasi ultarviolet dapat menyebabkan kanker kulit dan katarak mata, serta dapat mengurangi sistem kekebalan tubuh dan rendahnya produk ganggang yang menjadi bahan pangan dasar dari rantai makanan.
Saat ini, perhatian pada pakar lingkungan ditujukan pada gas chlorofluorokarbon (nama populernya adalah gas freon) yang banyak digunakan sebagai fluida kerja dalam lemari es dan penyejuk ruangan (air conditoner). Melalui reaksi kimia tertentu, gas ini bereaksi untuk mengubah ozon menjadi molekul oksigen biasa (O2) yang tidak mampu menyerap radiasi ultarviolet. Tentu saja peningkatan konsentrasi gas freon di dalam lapisan ozon akan mengurangi konsentrasi ozon, dan ini akan menyebabkan sebagian besar radiasi ultraviolet yang berbahaya mampu mencapai bumi.