南极上空臭氧空洞是怎么形成的
臭氧层为什么会出现“空洞”?许多科学家认为,是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成,其中的氯离子释放出来进入大气后,能反复破坏臭氧分子,自己仍保持原状,因此尽管其量甚微,也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出,仅仅是氟利昂的作用还不够,太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中,并破坏了那里的臭氧分子,这才是主要原因。
(杨学祥,1999)而无论如何,人为地将氯离子送进大气,终是一种有害行为。
臭氧是大气中的微量气体之一,其主要浓集在平流层中20-25km的高空,即大气的臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。
然而,近些年来,由于在平流层内运行的飞行器日益增多,人类活动产生的一些痕量气体如NO。和氯氟烃等进入平流层,使臭氧层遭到破坏,以致于在南极上空出现了“臭氧空洞”。
导致大气中臭氧减少和耗竭的物质,主要是平流层内超音速飞机排放的大量NO。
以及人类大量生产与使用的氯氟烃化合物(氟利昂),如CFCl3(氟利昂-11)、CF2Cl2(氟利昂-12)等。1973年,全球这两种氟利昂的产量达480万,其大部分进入低层大气,再进入臭氧层。氟利昂在对流层内性质稳定,但进入臭氧层后,易与臭氧发生反应而消耗臭氧,以致降低臭氧层中O3浓度。
对南极臭氧洞形成原因的解释有三种,即大气化学过程解释,太阳活动影响和大气动力学解释。
大气化学规程解释
大气化学过程解释,认为臭氧层中可以产生某种大气化学反应,将3个氧原子含量的臭氧(O3)分解为分子氧(O2)和原子氧(O),从而破坏了臭氧层。
太阳活动影响解释
太阳活动影响解释,认为当太阳活动峰年(即太阳活动强烈的时期)前后,宇宙射线明显增强,促使双电子氮化物(如NO2)与O3发生化学反应,使得奇电子氮化物(如NO3)增加,O3转换为O2。
大气动力学解释
大气动力学解释认为,初春,极夜结束,太阳辐射加热空气,产生上升运动,将对流层臭氧浓度低的空气输入平流层,使得平流层臭氧含量减小,容易出现臭氧洞。一般认为,在人为因素中,工业上大量使用氟里昂气体是破坏臭氧层的主要原因之一。
通常,氟里昂是比较稳定的物质,然而,当它被大气环流带到平流层(16公里~30公里)时,由于受太阳紫外线的照射,容易形成游离的氯离子。这些氯离子非常活泼,容易与臭氧起化学反应,把臭氧(O3)变成氧分子(O2)和氧原子(O),从而使臭氧总量减少,形成了臭氧洞。
本来,在离地20公里~30公里的大气层内,是臭氧集中分布的地带,称作臭氧层,太阳辐射透过这层大气时,大量的臭氧吸收了波长较短的紫外线辐射(0。20微米~0。30微米波段),大大减弱了到达地面太阳辐射中的紫外线强度。然而,若臭氧层的臭氧含量大大减少,则吸收太阳紫外线辐射的能力减弱,到达地面的太阳辐射强度会增大。
从医学上来说,较短波的紫外线辐射杀伤能力最大,能杀死细胞,破坏生物细胞内的遗传物质,如染色体、脱氧核糖核酸等,严重时会导致生物的遗传病,产生突变体,导致人类的皮肤癌。强烈的紫外线还可以穿透海洋10米~30米,使海洋浮游植物的初级生产力降低四分之三左右,抑制浮游动物生长。
人们一旦了解了臭氧洞的危害和形成原因,相信会对臭氧洞演变的预测和防止提出新的理论和方法。在臭氧层内各地分布不均匀,世界三极地区即南极、北极和青藏高原气候寒冷,臭氧层微薄。某处臭氧层中臭氧含量的减少等于在屋顶上开了天窗,如果减少到正常值的50%以上,人们形象地说这是个臭氧洞。
臭氧洞可以用一个三维的结构来描述,即臭氧洞的面积、深度及延续时间。
(1)宇宙高能粒子簇射破坏了臭氧层。(2)化学反应引起臭氧耗损造成臭氧空洞。(3)大量废气的排放使臭氧层出现空洞。
问:臭氧空洞请问大家: 臭氧空洞只会出现在南极上空吗?为什么? 谢谢回答!!^-^
答: 到2000年10月,南极上空臭氧洞的面积大约为2900万平方英里,这是迄今为止观测到臭氧空洞的最大面积。目前,不仅在南极,在北极上空也出现了臭氧减少的现象,...详情>>
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答:如果不能让弗洛里安如愿以偿,那将会发生一场可怕的灾难,就如同地球要毁灭一般详情>>
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答:海洋是地貌实景这本大书的重要一章,它的教育内容十分丰富,能涉及到地理学、地质学、气候学、物理学、海洋生物学、人类与海洋关系的人文科学等等详情>>