O Ciclo de Chapman descreve o processo natural de formação e destruição do ozônio, O3, na estratosfera. A formação de Oz se inicia a partir de uma reação fotoquímica em que moléculas diatômicas de gás oxigênio são decompostas em oxigênio atômico que se combinam com moléculas de gás oxigênio nas duas etapas representadas a seguir:
hv 1ª etapa: 02-20 2ª etapa: 0 + 02 03 + calor
Por outro lado, a destruição das moléculas de ozônio, sem levar em consideração a interferência antropológica, ocorre a partir de outra fotólise, formando oxigênio molecular e atômico no estado excitado.
hv 0302*+0*
A variação da temperatura da estratosfera pode se relacionar com a concentração de ozônio nessa faixa de maneira a apresentar seguinte perfil:
(a)
(b)
60
50
40
Estratosfera
30
Altitude (km)
20
10
0
Troposfera
75-50-25 0 2 3 4 5 -
Temperatura (°C)
Camada de ozônio
1
25
Concentração de ozônio (1012 moléculas/cm³)
BAIRD, C. Environmental Chemistry. Nova Iorque: W.H. Freeman and
Company, 557. p. 1998.
O comportamento da temperatura decorrência do processo descrito apresentado em
A
demonstra que a camada de ozônio não apresenta papel importante na modulação da temperatura ao longo das camadas da atmosfera representadas.
B
prova que a inversão térmica que ocorre entre a troposfera e a estratosfera é a causa do aumento de concentração do ozônio nessa camada da atmosfera.
C
está em consonância com o fato de a reação de formação do ozônio ser endotérmica, e por isso a maior concentração de ozônio se dá a temperaturas negativas na estratosfera.
D
deve-se à reação de formação do ozônio que libera energia para o ambiente, evidenciada pelo aumento de temperatura na estratosfera a partir do aumento da concentração de 03.
E
é explicado na alta estratosfera e na camada superior pela abundância de moléculas de ozônio que retêm energia UV para decomposição do 03, diminuindo a temperatura nessa interface.
