Veðrið - 01.04.1972, Page 7

áhrifum sólarljóssins á lofthjúpinn eru eitt af grundvallaratriðum [reim, sem
veðurfræðin byggir á.
Menn vita gjörla efnasamsetningu loftsins við jörð, enda auðvelt að mæla
hana. Meiri hlutinn er köfnunarefni, 78%, og súrefni, 21%. En auk þeirra
eru ýmiss efni, sem miklu minna kveður að að magni til, s. s. vatnsgufa, kol-
sýra (CO2) og óson (O3), svo eittlivað sé nefnt, en eru að mörgu leyti miklu
forvitnilegri til rannsókna.
Þegar ofar dregur í lofthjúpnum, breytist þessi samsetning lítið upp að um
það bil 100 km hæð, en þar fyrir ofan verða stórl'elldar breytingar, sem eru að
mestu tilkomnar fyrir áhrif sólarljóssins, sem klýfur súrefnis- og köfnunarefnis-
mólikúlin þannig að loftið verður eðlisléttara.
Ef litið er á lofthjúpinn upp að 100 km liæð, þá er það aðallega ósonmagnið
í loftinu, er ákvarðar eiginleika þess sólarljóss, sem nær yfirborði jarðar. Ósonið í
loftinu deyfir geislunina og hindrar algjörlega stuttbylgjugeislun (útfjólublátt
ljós), sem er skaðleg lífinu á jörðinni.
Þessu hlutverki ósonsins gerðu menn sér grein l'yrir snennna á öldinni. Og í
því sambandi byrjuðu menn að mæla magn þess í lofthjúpnum. Fyrstu mælingar
at þessu tagi voru gerðar 1913 (af C. Fabry og M. Buisson), en fyrstu kerfis-
bundnu mælingarnar voru framkvæmdar af G. M. B. Dobson í kring um 1930.
Dobson var sá fyrsti, sem útbjó heppilegt tæki til þessara mælinga, svokallaðan
Dobson spektrometer, sem í endurbættri útgáfu er notaður enn þann dag í dag
til þessara mælinga. Hér á landi fara fram mælingar á heildarmagni ósons, sem
þáttur í alþjóðlegu athugunarkerfi.
Við hinar kerfisbundnu mælingar Jiafa komið í ljós árstíðabundnar breytingar
á ósonmagninu á hærri breiddargráðum. Mest er það að vorlagi, í marz—apríl,
samfara stórfelldu niðurstreymi lofts frá hærri loftlögum, minnkar síðan fram
eftir sumri og er í lágmarki í september—október. Einnig komumst menn að því,
að ósonmagnið hafði nokkuð sérstæða dreifingu upp á við. Það var í hámarki í
18—27 km hæð, breytilegt eftir landfræðilegri breidd, og minnkaði síðan bæði
upp á við og niður á við.
Rannsóknir á dreifingu ósonmagnsins eru framkvæmdar með aðferðum
ljósefnafræðinnar. Þessari aðferð var fyrst beitt af Sidney Chapman fyrir um
það bil 40 árum, er liann var að rannsaka í hve mikilli hæð klofnun súrefnis-
mólikúlanna væri orðin það veruleg, að þess færi að gæta í eðlisþyngd lofts-
ins. Hann setti dæntið upp á eftirfarandi hátt: 1 einhverri liæð er útfjólubláa
ljósið nægilega sterkt til að kljúfa súrefnismólikúlin niður í atóm. Þetta gerist
við ljós af styttri bylgjulengd en 2423 A. Súrefnisatómin rekast svo hvert á
annað og mynda að nýju mólikúl. Við slík tengsl súrefnisatóma losnar orka úr
viðjum (5.1 eV/mólikúl). Ef mólikúlið losnar ekki á einhvern hátt við þessa
umfram orku, verður ástand þess óstöðugt og tengslin geta auðveldlega rofnað
á nýjan leik. En rekist það samtímis árekstrinum milli súrefnisatómanna á
eitthvað annað mólikúl, sama hvers eðlis er, þá getur hið nýmyndaða mólikúl
losnað við umframorkuna yfir á þetta aðkomumólikúl og orðið stöðugt. Það er
VEÐRIÐ -- 7