Visoko v stratosferi, približno 32 kilometrov nad površjem Zemlje, so razmere ravno pravšnje, da se ohrani koncentracija 8 delov na milijon ozona. To je dobro, ker ta ozon močno absorbira ultravijolično sevanje, ki bi sicer ustvarilo negostoljubne pogoje za življenje na Zemlji. Prvi korak k razumevanju pomena ozonske plasti je razumeti, kako dobro ozon absorbira ultravijolično sevanje.
Ozonska plast
Ozon nastane, ko prosti atom kisika trči z molekulo kisika. Je nekoliko bolj zapleteno od tega, ker mora biti v bližini še ena molekula, ki nekako potiska reakcijo tvorbe ozona. Molekula kisika je sestavljena iz dveh atomov kisika, molekula ozona pa je sestavljena iz treh atomov kisika.
Molekule ozona absorbirajo ultravijolično sevanje, ko pa se razdelijo na dvoatomsko molekulo kisika in prosti kisikov atom. Ko bo zračni tlak ravno pravi, bo prosti kisik hitro našel drugo molekulo kisika in ustvaril novo molekulo ozona.
Na nadmorski višini, kjer se hitrost tvorbe ozona ujema s hitrostjo absorpcije ultravijoličnega zraka, je stabilna ozonska plast.
Ultravijolično sevanje
Ultravijolično ali UV sevanje pogosto imenujemo UV svetloba, ker je oblika elektromagnetnega sevanja, ki se le nekoliko razlikuje od vidne svetlobe. Ta majhna razlika je zelo pomembna, saj snopi UV svetlobe vsebujejo več energije kot vidna svetloba. UV spekter se začne tam, kjer se konča vidni spekter, z valovnimi dolžinami okoli 400 nanometrov (manj kot 400 milijard delnic dvorišča). UV spekter pokriva območje valovnih dolžin do 100 nanometrov. Čim krajša je valovna dolžina, tem večja je energija sevanja. UV-spekter je razdeljen na tri regije, imenovane UV-A, UV-B in UV-C. UV-A pokriva od 400 do 320 nanometrov; UV-B se nadaljuje na 280 nanometrov; UV-C vsebuje preostanek, od 280 do 100 nanometrov.
UV in snov
Interakcija svetlobe in snovi je izmenjava energije. Na primer, elektron v atomu ima lahko dodatno energijo, da se je znebite. Eden od načinov, kako odvreti dodatno energijo, je oddajanje drobnega snopa svetlobe, imenovanega foton. Energija fotona se ujema z dodatno energijo, ki se je znebi elektron. Deluje tudi obratno. Če se energija fotona natančno ujema z energijo, ki jo potrebuje elektron, lahko foton to energijo donira elektronu. Če ima foton preveč ali premalo energije, ga ne bo absorbiral.
Ultravijolična svetloba ima več energije kot radijska, infrardeča ali vidna svetloba. To pomeni, da imajo nekateri ultravijolični žarki - zlasti krajše valovne dolžine - toliko energije, da lahko odtrgajo elektrone od domačih atomov ali molekul. To je postopek, ki se imenuje ionizacija, zato so ultravijolični valovi nevarni: ionizirajo elektrone in poškodujejo molekule. UV-C valovi so najbolj nevarni, nato pride UV-B in nazadnje UV-A.
Absorpcija ozona
Izkazalo se je, da se ravni energije elektronov v molekuli ozona ujemajo z ultravijoličnim spektrom. Ozon absorbira več kot 99 odstotkov UV-C žarkov - najnevarnejši del spektra. Ozon absorbira približno 90 odstotkov UV-B žarkov - toda 10 odstotkov, ki se prebijejo, je velik dejavnik pri povzročanju sončnih opeklin in sprožitvi kožnega raka. Ozon absorbira približno 50 odstotkov UV-A žarkov.
Te številke so odvisne od gostote ozona v ozračju. Emisije klorofluoroogljika spremenijo ravnovesje nastajanja in uničenja ozona, ga nagibajo k uničenju in zmanjšujejo gostoto ozona v stratosferi. Če bi se ta trend nadaljeval v nedogled, NASA pojasnjuje, kako resne bi bile posledice: "Brez ozona bi sončno močno UV-sevanje steriliziralo Zemljino površino."