地上で観測する天頂からの散乱光の強さは、太陽高度角の変化にともない変化する。ドブソン分光光度計あるいはブリューワー分光光度計を用いて、紫外域の適当な2つの波長の天頂光の強度比を連続観測すると、太陽高度角が低くなるに従って2つの波長の強度比は初め増加し続けるが、途中から減少し始める。この強度比の変化の様子を「反転」と呼び、反転現象を観測することを反転観測と呼んでいる。反転観測によって得られたデータを使うことにより、大気を高度別にいくつかの層に分けた層別のオゾン量を求めることが可能である。詳細については、気象庁の「オゾン観測指針（オゾン全量・反転観測編）」（1991）を参照されたい。
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