UV-Strahlung und Ozon

Sonnenstrahlung oder Solarstrahlung ist die von der Sonne ausgesandte Strahlung. Das elektromagnetische Spektrum der Sonne hat die größte Intensität im Bereich des sichtbaren Lichts.

Abhängig von der Wellenlänge verändern sich beim Durchgang durch die Erdatmosphäre die Intensität und die spektrale Verteilung der Sonnenstrahlung durch Absorption und Streuung. Die an der Erdoberfläche eintreffende Intensität hängt zudem stark von klimatischen Verhältnissen und vom Sonnenstand ab.

Die UV-Strahlung der Sonne

Die UV-Strahlung der Sonne, die so genannte "solare UV-Strahlung", wird im Wesentlichen durch das Ozon in der Stratosphäre und Troposphäre absorbiert. Diese Filterfunktion ist für die UV-Strahlung stark wellenlängenabhängig. Mit kleiner werdender Wellenlänge unterhalb zirka 330 Nanometer (nm) fällt die UV-Bestrahlungsstärke am Erdboden sehr stark ab. Man spricht auch von der sogenannten "UV-B-Kante".

Bei noch kleineren Wellenlängen unterhalb von zirka 290 Nanometer (UV-C) ist die UV-Strahlung selbst im Sommer in unseren Breitengraden nicht mehr nachweisbar. Eine Veränderung in der atmosphärischen Ozonkonzentration hat dementsprechend eine Veränderung der UV-Belastung auf der Erdoberfläche zur Folge.

Schwankungen des Ozongehalts

Der atmospärische Gesamtozongehalt unterliegt in unseren Breitengraden jahreszeitlichen, natürlichen Schwankungen mit einem Maximum im Frühjahr und einem Minimum im Herbst.

In den letzten Jahren wurden jedoch zunehmend extrem niedrige Werte, so genannte "Mini-Ozonlöcher", gerade im Spätwinter / Frühjahr registriert. Dies ist vornehmlich auf den Zustrom ozonarmer Luft aus subtropischen Breiten zurückzuführen. Außerdem kann durch die Auflösung des Polarwirbels im Frühjahr polare Luft mit geringem Ozongehalt in die gemäßigten Breiten transportiert werden.

Ozonkonzentration und UV-Strahlung

Durch eine Verringerung der Ozonkonzentration in der Atmosphäre erhöht sich vor allem die Intensität der UV-B-Strahlung, das heißt, zusätzliche sehr energiereiche UV-Strahlung erreicht den Erdboden.

Da die biologische Wirksamkeit dieses Strahlungsanteils sehr groß ist, haben auch kleine Änderungen des Ozongehaltes in der Stratosphäre erheblichen Einfluss auf das Gefährdungspotential der Sonnenstrahlen an der Erdoberfläche.