A nyári napokon, amikor a forró levegő nehéz, fülledt érzéssel ül meg a táj felett, és az ég alig észrevehetően sötétedik, sokan éreznek egy jellegzetes, friss, szúros illatot, melyet gyakran „ózonszagnak” neveznek. Ez a különös, elektromos érzésű illat mintha a levegőből születne, és szinte tapinthatóan jelzi, hogy valami nagy esemény közeleg: egy vihar. De vajon mi is rejlik e megmagyarázhatatlannak tűnő jelenség mögött? Vajon mi a fizikai magyarázata annak, hogy a levegő, mielőtt az égi csata lecsapna, ilyen különleges illatba burkolódzik?
Ez a rejtélyes illat, amelyet a köznyelvben ózonszagnak hívunk, valójában az ionizáció következménye. Az ionizáció egy olyan folyamat, amelynek során semleges atomok vagy molekulák elektromos töltésű részecskékké, úgynevezett ionokká alakulnak. Viharok előtt a légkörben különleges körülmények alakulnak ki, amelyek kedveznek ennek a jelenségnek. A levegőben lévő molekulák, mint például az oxigén () és a nitrogén (), különböző energiák hatására elveszíthetik vagy felvehetik elektronjaikat, ezáltal pozitív vagy negatív töltésű ionokká válhatnak.
Ennek a folyamatnak a kulcsfontosságú szereplői a villámok, vagy pontosabban azoknak az előhírnökei. Még mielőtt az első villám szikrája átszeli az eget, a zivatarfelhőkben már jelentős feszültségkülönbségek alakulnak ki. A felhőkben zajló dinamikus mozgások, mint például a jégrészecskék és vízcseppek súrlódása, elektromos töltések szétválását okozzák. A nehezebb, negatív töltésű részecskék általában a felhő alsó részén gyűlnek össze, míg a könnyebb, pozitív töltésűek a felsőbb régiókban. Ez a szétválás hatalmas potenciálkülönbséget hoz létre a felhő különböző részei, valamint a felhő és a talaj között.
Amikor ez a potenciálkülönbség elér egy kritikus szintet, a levegő, amely normálisan jó szigetelő, már nem képes ellenállni az elektromos térnek. Ekkor következik be az úgynevezett koronakisülés, vagy más néven Szent Elmo tüze. Ez egy halvány, kékes fényjelenség, amely éles tárgyak, például hajók árbocai, repülőgépek szárnyai vagy magas fák csúcsai körül figyelhető meg. A koronakisülés során a levegőben lévő molekulák ionizálódnak. Az elektromos tér hatására az elektronok gyorsulni kezdenek, és ütköznek más molekulákkal, kiszabadítva belőlük további elektronokat. Ez a lavinaszerű folyamat hozza létre az ionokat.
Ezen ionizációs folyamat során az oxigénmolekulák () is érintettek. Az erős elektromos tér hatására az molekulák felbomolhatnak egyes oxigénatomokra. Ezek az elszigetelt oxigénatomok rendkívül reakcióképesek, és azonnal egyesülnek más oxigénmolekulákkal (), létrehozva az ózont (). Az ózon egy három oxigénatomból álló molekula, amelynek jellegzetes, csípős illata van – ez az, amit a vihar előtt sokan éreznek. Fontos megjegyezni, hogy bár az ózon a sztratoszférában védőréteget képez a káros UV-sugárzás ellen, a troposzférában, azaz a légkör alsó rétegeiben, ahol mi élünk, légszennyező anyagnak minősül, és belélegezve káros az egészségre. Azonban a viharok előtti koncentrációja általában olyan alacsony, hogy nem jelent közvetlen veszélyt, csupán egy természeti jelenség kísérője.
Emellett az ionizáció nem csak az ózon képződéséhez járul hozzá. Az ionok a levegőben lévő vízgőzzel és egyéb aeroszolokkal is kölcsönhatásba léphetnek. Az ionizált levegőben lévő részecskék megnövekedett elektromos töltése befolyásolhatja a kondenzációs magok kialakulását, amelyek körül a vízgőz cseppekké alakulhat, és ezáltal hozzájárulhat a felhőképződéshez és az eső kialakulásához. Egyes elméletek szerint az ionizált levegő ténylegesen megváltoztathatja a levegő fizikai tulajdonságait, például a vezetőképességét, ami tovább fokozza a vihar kialakulásához vezető folyamatokat.
Az „ózonszag” tehát nem pusztán egy hangulati elem, hanem a légkörben zajló komplex elektromos és kémiai folyamatok kézzelfogható jele. A villámok előtti csendben, amikor a természet mintha visszatartja a lélegzetét, a levegő ionizációja és az ózon képződése egy láthatatlan, ám érzékelhető kémiai üzenetet küld. Ez az illat a Föld és az ég közötti energikus párbeszéd része, egy ősrégi figyelmeztetés a közelgő időjárási változásra. A tudomány segítségével ma már képesek vagyunk megérteni ennek a jelenségnek a mélyebb fizikai és kémiai hátterét, feloldva a régóta fennálló rejtélyt. A vihar előtti furcsa illat tehát nem a misztikum, hanem a tudomány birodalmába tartozik, egy újabb bizonyítéka a természet elképesztő összetettségének és erejének. Legközelebb, ha megérzi ezt a jellegzetes illatot, tudni fogja, hogy nem csupán egy átlagos illat, hanem a légkör előjátékának, a villámok születésének súgása.
