Jabarkan Distribusi di stratosfer dari Lapisan ozon

Ketebalan lapisan ozon—yaitu jumlah ozon dalam kolom di atas kepala—bervariasi oleh faktor besar di seluruh dunia, yang pada umumnya lebih kecil di dekat khatulistiwa dan lebih besar ke arah kutub. Ketebalan ini juga bervariasi dengan musim, pada umumnya lebih tebal selama musim semi dan lebih tipis selama musim gugur. Alasan terhadap lintang dan ketergantungan musim ini sulit untuk dijelaskan, yang melibatkan pola sirkulasi atmosfer serta intensitas matahari.

Karena ozon stratosfer diproduksi oleh radiasi UV matahari, orang mungkin berharap untuk menemukan tingkat ozon tertinggi di daerah tropis dan yang paling rendah di daerah kutub. Argumen yang sama akan membuat seseorang memperkirakan tingkat ozon tertinggi di musim panas dan terendah di musim dingin. Perilaku yang diamati sangat berbeda: sebagian besar ozon ditemukan di lintang tengah ke atas belahan utara dan selatan, dan tingkat tertinggi ditemukan di musim semi, bukan musim panas, dan terendah di musim gugur, bukan musim dingin Di belahan bumi utara. Selama musim dingin, lapisan ozon benar-benar meningkat secara mendalam. Teka-teki ini dijelaskan oleh pola angin stratosfer yang berlaku, yang dikenal sebagai sirkulasi Brewer-Dobson. Sementara sebagian besar ozon memang tercipta di daerah tropis, sirkulasi stratosfer kemudian mengangkutnya ke kutub dan ke bawah menuju stratosfer bawah lintang tinggi. Namun, karena fenomena lubang ozon, jumlah kolom ozon terendah yang ditemukan di seluruh dunia berada di atas Antartika pada musim semi selatan bulan September dan Oktober dan pada tingkat yang lebih rendah di atas Arktik di musim semi utara dari bulan Maret, April, dan Mei.

Lapisan ozon lebih tinggi di dataran tinggi di daerah tropis, dan berada di ketinggian di bawah daerah tropis, terutama di daerah kutub. Variasi ketinggian ozon ini berasal dari sirkulasi lambat yang mengangkat udara miskin ozon keluar dari troposfer ke stratosfer. Karena udara ini perlahan naik di daerah tropis, ozon diproduksi saat matahari di atas memfotolisis molekul oksigen. Karena tingkat sirkulasi yang lambat ini mengalir dan mengalir ke garis lintang tengah, ia membawa udara kaya ozon dari stratosfer tengah tropis ke stratosfer bawah dan lintang atas yang tinggi. Konsentrasi ozon tinggi pada lintang tinggi disebabkan oleh akumulasi ozon di dataran rendah.

Sirkulasi Brewer-Dobson bergerak sangat lambat. Waktu yang diperlukan untuk mengangkat paket udara sebesar 1 km di stratosfer tropis yang lebih rendah adalah sekitar 2 bulan (18 m per hari). Namun, transportasi menuju kutub horizontal di stratosfer bawah jauh lebih cepat dan mencapai sekitar 100 km per hari di belahan bumi utara sementara hanya setengahnya di belahan bumi bagian selatan. (~51 km per hari). Meskipun ozon di stratosfer tropis rendah diproduksi pada tingkat yang sangat lambat, sirkulasi pengangkatannya sangat lambat sehingga ozon dapat terbentuk hingga tingkat yang relatif tinggi pada saat mencapai .

Jumlah ozon di atas daratan Amerika Serikat (25° LU sampai 49° LU) tertinggi di musim semi utara (April dan Mei). Jumlah ozon ini jatuh sepanjang musim panas ke jumlah terendah pada bulan Oktober, dan kemudian naik kembali sepanjang musim dingin. Sekali lagi, pengangkutan ozon oleh angin terutama bertanggung jawab atas perubahan musiman dari pola ozon lintang yang lebih tinggi ini.

Jumlah kolom ozon total umumnya meningkat saat kita bergerak dari daerah tropis ke lintang yang lebih tinggi di kedua belahan Bumi. Namun, jumlah kolom keseluruhan lebih besar di belahan bumi utara yang memiliki garis lintang tinggi daripada di garis lintang selatan yang tinggi. Sebagai tambahan, sementara jumlah ozon kolom tertinggi di Kutub Utara terjadi di musim semi utara (Maret-April), sebaliknya terjadi di Antartika, di mana jumlah kolom ozon terendah terjadi di musim semi selatan (September-Oktober).