Ozon (O3) Ölçüm Yöntemleri Hüseyin Akburu 0501.12071 Ceyhun Beşcan g0501.12038 Taha Aslan 0401.12028 Fuat Arslantürk 0401.12031 Uğur Emre Dişçi 0501.12059 Nihat Akdemir 0501.12047 Taha Aslan 0401.12028

Ozon Nedir, neden vardır? Simgesi O3 olan ozon keskin kokulu, solunumu tehlikeli, mavi renklidir. Aynı zamanda oksijenin kimyasal bir bileşenidir. Yer yüzeyi yakınlarında zehirli bir kirletici olmasına rağmen, üç oksijen atomunun birleşmesinden oluşan ozon (O3 ) stratosfer tabakasında yaşamsal önem taşımaktadır. Stratosfer tabakasındaki Ozon hem iklimi etkilemekte hem de yer yüzündeki canlıları korumaktadır.

Ozon özellikle, oksijenle birlikte güneşten gelen ultraviyole ışınlarının büyük kısmını stratosfer tabakası içerisinde emmekte ve bu ışınların yer yüzüne ulaşmasını önleyerek yakıcı etkisini de yok etmektedir. Bunun yanısıra güneş ışığında fotokimyasal tepkimeye giren egzos gazları kirli havadan oluşan duman bulutlarında ozon ve nitrojen dioksit oluşturmaktadır. Böylece atmosferin yeryüzüne yakın alt kısımlarında da bir Ozon Kirliliği meydana gelmektedir. .

Ozon (O3)

Peki ozonu neden ölçeriz??? Küresel atmosferin korunmasına yönelik olarak, insan aktiviteleri sonucu atmosfere salınan zararlı gazların neden olduğu SERA etkisinin tespit edilmesi ve azaltılmasının önemi giderek artmaktadır.Bu gazların ve bileşenlerinin Güneş ışınları yardımıyla ozonla tepkimeye girmesi ve doğal olarak ozon tabakasındaki ozon yoğunluğunu azaltması ve bunun sonucunda da yer yüzüne ulaşan UV-B ışın miktarının artması ve insan sağlığını tehdit eder duruma gelmesi hem atmosfer kirleticeleri hem de ozon yoğunluğunun tespit edilmesi amacıyla ölçümler yapılmaktadır.

Bu amaçla dünya devletleri ilk olarak Ozon Tabakasının Korunmasına Dair Viyana Sözleşmesi’ ni (1985), daha sonra Ozon Tabakasını İncelten Maddelere Dair Montreal Protokolü’ nü (1987) imzaya açmıştır.(Türkiye 19 Aralık 1991) Türkiye’de Ozon ölçümlerine 1994 yılı Ocak ayında Ankara’da, Ozonsonde yöntemiyle ve ECC-VIZ (Electrochemical Concentration Cell) Ozonsonde aleti kullanılarak başlanmıştır.

Figure 1: Variability of response to ozone exposure Figure 1: Variability of response to ozone exposure. Source: Devlin et al. (1997) Figure 2: Sensitivity to ozone exposure is age related. Source: Devlin et al. (1997)

Figure 3: Effects of ozone on lung function.

Figure 4: The number of emergency or urgent daily respiratory admissions to acute care hospitals is related to estimated ozone exposure. Ozone displayed a positive and statistically significant association with respiratory admissions for 91% of the hospitals during the Spring through Fall seasons, but not during the Winter months of December to March when ozone levels were low.

Figure 5: Childhood asthma and reactive airway disease appears to be exacerbated after periods of high ozone pollution.

OZON NASIL ÖLÇÜLÜR? Atmosferdeki ozon miktarı yerden fırlatılan balonlar, spektrofotometreler ile uçak ve uydulara yerleştirilen sensörler tarafından ölçülür. Bazı ölçümler, ozonu tespit etmek için cihaz içine havanın çekilmesini sağlayan bir sistemi içeren cihazlarla yapılır. Diğer ölçümler, ozonun kendine özgün olarak atmosferdeki ışınları absorbe etmesine dayanır. Bu durumda güneş ışığı ve lazer ışını ozon içeren atmosfer parselini geçtikten sonra dikkatlice ölçülür. Atmosferdeki ozon; yer-tabanlı sistemler, uçaklara monte edilmiş sistemler, yüksek seviyeli balonlar ve uydulara yerleştirilmiş aletler aracılığıyla ölçülür. Bazı aletler ozonu örneklenmiş havadan direkt olarak ölçerken, diğerleri ozonu aletten belli bir mesafe uzaktan ölçer. Ozon ölçümleri. Atmosferdeki ozon; yer-tabanlı sistemler, uçaklara monte edilmiş sistemler, yüksek seviyeli balonlar ve uydulara yerleştirilmiş aletler aracılığıyla ölçülür. Bazı aletler ozonu örneklenmiş havadan direkt olarak ölçerken, diğerleri ozonu aletten belli bir mesafe uzaktan ölçer.

Dünyada ozon ölçümlerinde kullanılan başlıca yöntemler: Toplam ozon ölçüm yöntemi Umkehr Yöntemi Ozonsonde Yöntemi Düşey Dağılım Yöntemi Yüzey Ozonu Ölçüm Yöntemi Diğerleri (özel yöntemler)

Dünya genelinde farklı yöntemlerle ozon ölçümü yapan tüm istasyonların dağılımı (WOUDC 2002–2005) Dünya genelinde farklı yöntemlerle ozon ölçümü yapan tüm istasyonların dağılımı (WOUDC 2002–2005) Dünya genelinde farklı yöntemlerle ozon ölçümü yapan tüm istasyonların dağılımı (WOUDC 2002–2005) Dünya genelinde farklı yöntemlerle ozon ölçümü yapan tüm istasyonların dağılımı (WOUDC 2002–2005) Dünya genelinde farklı yöntemlerle ozon ölçümü yapan tüm istasyonların dağılımı (WOUDC 2002–2005)

Dünya genelinde Ozonsonde Yöntemiyle ozon ölçümü yapan tüm istasyonların dağılımı (WOUDC 2002–2005)

Dünya genelinde Toplam Ozon ozon ölçümü yapan tüm istasyonların dağılımı (WOUDC 2002–2005)

Dünya genelinde Umkehr Yöntemiyle ozon ölçümü yapan tüm istasyonların dağılımı (WOUDC 2002–2005)

TÜRKİYE’DE OZON HANGİ YÖNTEMLE ÖLÇÜLMEKTEDİR? Türkiye’de, Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü tarafından, 13 Ocak 1994’ den beri, Ozonsonde yöntemi kullanılarak ozon gözlemleri yapılmaktadır. 

OZONSONDE YÖNTEMİ NEDİR VE NASIL ÖLÇÜM YAPILMAKTADIR? Ozonsonde yönteminde; ozonsonde, transmitter ve balon kullanılmaktadır. Bu yöntemde; balona, havadan daha hafif hidrojen gazı doldurulur ve bir ip yardımıyla ozonsonde ve transmitter cihazları bağlanır. Yer seviyesinden, balonun patladığı yaklaşık 35-40 km yüksekliğe kadar olan atmosfer katmanı içerisindeki ozonun dikey dağılımı tespit edilir. Ayrıca, aynı aletler yardımıyla atmosfere ait sıcaklık, basınç, nem, rüzgar hızı ve rüzgar yönü gibi meteorolojik bilgiler de elde edilebilmektedir. 

Ozonsonde Cihazı Ozonsonde Cihazı

Kullanım Avantajları Ozonsonde cihazından elde edilen bilgilerin değerlendirmesi daha basit ve sonuçlarının değerlendirilmesi bakımından da daha güvenilirdir. Yerden itibaren ölçüm yapan cihazlara göre pompa performansı daha yüksektir. Bir balona bağlı olarak atmosfere bırakılan ozonsonde cihazı, bulunduğu ortamın ozon bilgilerini anında yere ulaştırabildiği için, atmosferin dikey ozon dağılımını en iyi şekilde yansıtabilmektedir.

Kullanım Dezavantajları Toplam ozon ölçümü yapan diğer cihazlara göre maliyeti daha yüksektir. Cihazın uçuş öncesi kalibrasyonu uzun sürmektedir (en az 7 gün) . Kalibrasyon aşamasında kullanılan çözeltilerin steril ortamda hazırlanması gerektiğinden, gerek laboratuar malzemelerinin ve gerekse laboratuvar şartlarının sürekli temiz olması gerekmektedir.