平流層的溫度變化與臭氧

我們都知道平流層的氣溫隨高度而增加，主要是受到平流層中臭氧吸收太陽輻射紫外線而加熱周圍空氣所導致。但教科書上總是寫說，「平流層臭氧密度最高的位置在25公里左右」，而平流層頂（氣溫最高）的位置卻是將近50公里高。究竟為什麼臭氧濃度最高的地方，卻不是平流層溫度最高的地方呢？

臭氧在平流層中的含量，我們可以從下圖中觀察。臭氧吸收紫外線加熱周圍空氣，除了要考慮臭氧濃度之外，當然也要考慮臭氧所在位置的高度，高度越高，吸收紫外線的效率也越高。再加上高度越高，氣體分子越稀薄，因此需要被加熱的氣體分子較少，加熱後氣體分子的溫度也會較高。

因此臭氧在平流層中雖然濃度最高的位置是在25公里左右，但一方面太陽輻射的紫外線已經被上層臭氧攔截掉部分，再加上下層的氣體分子較多，加熱不易。因此平流層內氣溫最高的位置會較25公里高得多。