UV-Strahlung in der Atmosphäre

Etwa 6% der die Erde treffenden Sonnenstrahlung sind UV-Strahlen. Von der Sonnenstrahlung erreichen im wesentlichen nur sichtbares Licht, UV-A und UV-B die Erdoberfläche. Dagegen wird das UV-C von dem Sauerstoff der oberen Stratosphäre oder der Mesosphäre sowie durch die Ozonschicht völlig absorbiert. Dabei spaltet die UV-C Strahlung das Sauerstoffmolekül O2 in atomaren Sauerstoff O, der sich sehr schnell mit einem O2-Molekül zu O3, also Ozon, verbindet und damit für die Aufrechterhaltung der Ozonschicht sorgt. Die Schwächung des die Erdatmosphäre treffenden Sonnenlichts besteht aus vielfältigen Absorptions- und Streuprozessen, die sehr stark von der Wellenlänge der Strahlung abhängen. UV-A-Strahlen werden durch das stratosphärische und troposphärische Ozon nur sehr wenig geschwächt. Dagegen werden die UV-B-Strahlen in der Ozonschicht um ca. 95% geschwächt, so dass nur ein geringer Anteil die Erdoberfläche erreicht. In Bodennähe spaltet die UV-Strahlung u.a. das vor allem von Kraftfahrzeugen ausgestoßene NO2 in NO und freien Sauerstoff O, der sich anschließend mit dem Luftsauerstoff O2 zu Ozon, also O3, verbindet. Es sei erwähnt, dass gilt:

Aufgrund dieser Tatsachen spielt die Ozonschicht von allen für die Schwächung der UV-B-Strahlung eine entscheidende Rolle. Auch eine starke Verringerung der Ozonschicht würde dagegen kaum zu einer Erhöhung von UV-C-Strahlung auf der Erdoberfläche führen, da dessen vollständige Absorption auch durch weniger Ozon noch effektiv genug wäre. Die UV-A-Strahlung wird, wie erwähnt, vom Ozon nur in einem sehr geringen Ausmaß geschwächt, so dass eine Verringerung der Ozonschicht kaum einen Einfluss auf die Intensität des UV-A hat.

Anders ist die Situation beim UV-B. Als grobe Näherung kann man davon ausgehen, dass jedes Prozent Ozonverlust zu einer 1,5 bis 2 %igen Zunahme der UV-B-Strahlung auf der Erdoberfläche führt.