Ozon ist ein Gas, das entsteht, wenn energiereiche Sonneneinstrahlung die normalen Sauerstoffmoleküle spaltet. Die einzelnen Sauerstoffatome verbinden sich dann mit vollständigen Molekülen zu einem Ozonmolekül, aus O² wird O³. Auch durch Stickoxide und UV-Strahlung in Erdnähe oder durch die elektrische Entladung eines Gewitters kann Ozon entstehen. Die Ozonschicht, die in Bezug auf das Klima der Erde eine entscheidende Rolle spielt, bildet sich jedoch überwiegend auf die erste Weise.

In der Stratosphäre, die in 15 – 20 Kilometern Höhe verläuft, ist die energiereiche UV-C Strahlung noch nahezu ungebremst vorhanden. Hier bildet sich daher besonders leicht das Ozongas. Würde man allerdings dieses Ozon einsammeln und als Schicht auf der Erde verteilen, hätte diese eine Höhe von gerade einmal 4 Millimetern. Die Schicht, die der Sauerstoff alleine bilden würde, betrüge dagegen 8 Kilometer. Doch obwohl das Ozon nur in so geringen Mengen in der Atmosphäre vorkommt, ist es sehr wichtig für das Leben auf der Erde. Die Ozonschicht verhindert, dass die für das meiste Leben schädliche UV-B-Strahlung ungebremst auf die Erde scheint. In Gegenden, in denen die Ozonschicht nicht mehr vorhanden ist oder stark geschwächt wurde, sind Menschen daher wesentlich gefährdeter an Hautkrebs oder Augenerkrankungen zu leiden. Auf für Tiere und Pflanzen hat die UV-B-Strahlung gefährliche Auswirkungen. So kann zum Beispiel die Photosynthese nur noch schwer ablaufen.

Sichtbare Ozonschicht

Die Ozonschicht kann zu manchen Tageszeiten sogar sichtbar werden. Jedem Menschen ist bekannt, dass der Himmel tagsüber blau ist und nach Sonnenuntergang grau wird. Doch kurz nach Sonnenuntergang intensiviert sich die blaue Farbe noch einmal. Dieses Phänomen ist auf die Ozonschicht zurückzuführen. Ohne das Ozon würde der Himmel nach der roten Farbe des Sonnenuntergangs sofort grau und farblos erscheinen. Wenn man genauer hinschaut, kann man in der Atmosphäre kurz vor Sonnenaufgang sogar den Schatten des Planeten erkennen. Dieser Schatten spiegelt sich in der Ozonschicht der Stratosphäre.

Smog

Während das Gas unter Einfluss des UV-C-Lichtes gebildet wird, gibt es verschiedene Gase, die eine Auflösung des Ozons wieder beschleunigen. Insbesondere die Fluorchlorkohlenwasserstoffe sind für diese Wirkung bekannt. Da sich Ozon unter Sonneneinstrahlung stets neu bilden kann, erfolgt der Abbau des Gases überwiegend in der Nacht. In den Polarregionen, in denen die Nacht mehrere Monate dauern kann, kommt es daher wesentlich häufiger zur Bildung von Ozonlöchern. Im darauf folgenden polaren Tag, der ebenfalls mehrere Monate dauert, kann das Ozon im Normalfall aber wieder aufgebaut werden. Die Zeit kurz nach der Polarnacht ist dementsprechend für Lebewesen in diesen Bereichen die gefährlichste.

Steigen jedoch die Konzentrationen an den ozonschädigenden Gasen in der Stratosphäre zu stark an, kann auch näher zum Äquator ein Loch in der Ozonschicht entstehen. Da hier die Sonneneinstrahlung in der Regel stärker ist, werden hier auch die negativen Auswirkungen des fehlenden Schutzes stärker auffallen. Der im Sommer in Städten vermehrt auftretende Sommersmog, der zum Großteil aus Ozon besteht, kann den schützenden Effekt der Ozonschicht jedoch nicht ersetzen.