116_METEOROLOGIA_E_CLIMATOLOGIA_VD2_Mar_2006

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METEOROLOGIA E CLIMATOLOGIA
Mário Adelmo Varejão-Silva
Versão digital 2 – Recife, 2006
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O + O + M ⇒ O2 + M
O2 + O + M ⇒ O3 + M.
A presença da molécula (M) de um gás qualquer é importante para absorver a energia
química liberada durante a combinação. Sem ela o produto final seria instável e tornaria a se
dissociar (Fleag e Bussinger, 1963). A essa liberação de energia é que se atribui o aqueci-
mento da atmosfera observado em torno dos 50 km de altitude.
As reações apresentadas ocorrem em níveis elevados, sendo a última delas responsá-
vel pela formação de quase todo o ozônio presente no ar. As descargas elétricas que se verifi-
cam na atmosfera também produzem ozônio, mas a quantidade formada é insignificante quan-
do comparada àquela devida ao processo de recombinação fotoquímica (Retallack, 1971).
O ozônio é encontrado desde níveis próximos da superfície terrestre até cerca de 100
km de altitude. A camada compreendida entre 10 e 70 km, por ser a mais rica em ozônio, é
conhecida como ozonosfera. A concentração desse gás varia com a latitude e, em uma dada
latitude, com a época do ano, com a hora do dia e, ainda, com a maior ou menor atividade do
Sol. Quando se considera a média espácio-temporal para todo o planeta, a maior concentração
de O3 se situa em torno de 35 km de altitude (Dobson, 1968).
O ozônio é um gás instável. Ao absorver radiação solar ultravioleta, de comprimento de
onda compreendido entre 2,3x10-4 cm e 2,9x10-4 cm, se dissocia, produzindo uma molécula e
um átomo de oxigênio.
Estudos da distribuição de ozônio na atmosfera revelam haver um equilíbrio entre os
processos naturais de gênese e destruição desse gás, já que sua concentração média vinha se
mantendo praticamente constante e no nível conveniente aos seres vivos. Além da fotodissoci-
ação, o mais eficiente processo ozonolítico, há outros mecanismos naturais de destruição des-
se gás. Parte do O3 gerado na alta atmosfera difunde-se para baixo, atingindo a camada justa-
posta à superfície. No entanto, a quantidade de radiação ultravioleta que chega a esse nível é
pequena (pois foi quase completamente absorvida pelo próprio ozônio, antes mesmo de atingir
20 km de altitude), não sendo suficiente para dissociar todo o gás que migra para a camada
mais baixa. Desse modo, o ozônio tenderia a se acumular junto à superfície, o que não se veri-
fica por causa da ação ozonolítica da fumaça e da vegetação (Dobson, 1968). Esse efeito con-
tribui para manter a quantidade de O3 em um nível estável, de tal maneira que sua concentra-
ção oscila muito pouco em torno da média.
O equilíbrio assegurado pelos processos naturais de formação e destruição do ozônio é
muito delicado pois, se todo o ozônio atmosférico fosse concentrado junto à superfície, sob
pressão e temperatura normais, formaria uma camada com apenas 3 mm de espessura.
Graças às propriedades radiativas que possui, o ozônio se torna um dos mais impor-
tantes gases da atmosfera terrestre. Sabe-se que o excesso de radiação solar ultravioleta, que
passaria a atingir a superfície terrestre, caso a concentração de ozônio diminuísse, causaria
grandes queimaduras na epiderme dos seres vivos, aumentando drasticamente a incidência de
câncer de pele. Por outro lado, se a concentração de ozônio aumentasse a ponto de absorver
totalmente a radiação ultravioleta oriunda do Sol, não haveria formação de vitamina D no orga-
nismo animal e, como conseqüência, estaria seriamente comprometida a fixação do cálcio e do
fósforo, indispensáveis à formação do tecido ósseo.