Bodennahes Ozon: Wie Temperatur und Sonnenlicht die Luftqualität beeinflussen

Sonnenlicht und Hitze erzeugen Ozon in Bodennähe, wenn sie mit natürlichen und vom Menschen gemachten Emissionen von Stickoxiden und flüchtigen organischen Verbindungen interagieren. Ozon ist ein Gas, das aus drei Sauerstoffatomen besteht und auch in der Stratosphäre viele Meilen über der Erdoberfläche vorkommt. Motorfahrzeuge und Kraftwerke, die fossile Brennstoffe verbrennen, erzeugen große Mengen an Emissionen, die bodennahes Ozon verursachen, das Hauptbestandteil der als Smog bekannten Luftverschmutzung ist.

Wettereinfluss

Starkes Sonnenlicht und hohe Lufttemperaturen erhöhen die Ozonwerte, wenn Stickoxide und flüchtige Organika in der Luft sind. In Gebieten mit starkem Motorfahrzeugverkehr und Fabriken beginnt Ozon nach Sonnenaufgang zu bilden. Die Werte erreichen ihren Höhepunkt während des heißesten Teils des Tages und sinken nach Sonnenuntergang stark. An kühlen, bewölkten Tagen wird weniger Ozon erzeugt. Die Ozonwerte sind in den heißen Sommermonaten am höchsten und in den kalten Wintermonaten mit wenig Sonnenschein am niedrigsten.

Temperaturinversion

Luft ist normalerweise in Bodennähe wärmer als in höheren Höhen. Warme Luft steigt tendenziell auf, sodass bodennaher Luftverschmutzung normalerweise von der Oberfläche weggezogen und mit kälterer Luft in höheren Lagen vermischt wird. Eine Temperaturinversion kehrt die Situation um. Eine Schicht warmer Luft in größerer Höhe hält kältere Luft in Bodennähe davon ab, sich zu vermischen. Das bodennahe Ozon ist gefangen und baut sich mit der Zeit auf, was zu starken Konzentrationen verschmutzter Luft führt.

Gut und schlecht

Ozon kann gut oder schlecht sein, je nachdem, wo es sich befindet. Hoch in der Stratosphäre blockiert es ultraviolette Strahlung, die bei Menschen tödlichen Hautkrebs verursachen kann. In Bodennähe schadet es Menschen, Nutzpflanzen und Ökosystemen. Das Einatmen von Ozon kann die Lunge schädigen, Asthma verschlimmern und die Fähigkeit des Immunsystems, Atemwegsinfektionen zu bekämpfen, beeinträchtigen. Ozon verursacht laut einer Schätzung der US-Umweltbehörde etwa 500 Millionen Dollar pro Jahr an reduzierten Ernteerträgen in den Vereinigten Staaten.