《臭氧层与地球空洞》ppt课件

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1、臭氧层与地球空洞◆什么是臭氧层？臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气，把它分为两个原子，然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不稳定，紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子，形成一个继续的过程臭氧氧气循环，如此产生臭氧层。自然界中的臭氧层大多分布在离地20—50千米的高空。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造。平流层中最重要的化学组分就是臭氧。在平流层集中了大气中90%的臭氧。臭氧的生成和消耗机制:生成O2+h(λ<240nm)O+OO2+OO3消耗

2、2O3+h3O2Y+O3YO+O2YO+OY+O2O3+O2O2O3每升高100m，气温降低0.65℃紫外线的强烈照射，N2和O2产生不同程度的离解高度（km)臭氧层在大气中的分布◆臭氧层的作用大气臭氧层主要有三个作用1、保护作用臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3μm以下的紫外线，主要是一部分UV—B(波长290～300μm)和全部的UV—C(波长＜290μm＝，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面，长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭

3、氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。2、加热作用臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气，由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰，地球上空15～50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气，所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响，这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。3、温室气体的作用在对流层上部和平流层底部，即在气温很低的这一高度，臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少，则会产生使地面气温下降的动力。因此，臭氧的高度分布

4、及变化是极其重要的。臭氧层被破坏的原因臭氧层4亿年前形成，之后基本未遭破坏，直至上世纪。含“氯”和含“溴”的人工化学品的排放消耗臭氧层物质（ODS）共6类96种，中国有6类16种，包括：全氯氟烃(CFCs)，哈龙，四氯化碳，甲基氯仿，甲基溴，含氢氯氟烃(HCFCs)用途：制冷剂、发泡剂、清洗剂、灭火剂、气雾剂、烟丝膨胀剂、化工助剂、杀虫剂氟里昂在工业上、生活中被广泛使用CFCs简介CFCs简介,化学名称氯氟烃，商业名称氟利昂，根据氯氟烃的英文名称Chloro-fluoron-carbon，取其字头组成缩写CFC，用CFC代码作为氯氟

5、烃的统称。在CFC后标以化合物代码，可以代表不同的氯氟烃，如CFC-11——三氯一氟甲烷CFC-12——二氯二氟甲烷CFC-113——1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷氟利昂以前大量用于冰箱空调制冷剂、有机溶剂、气雾剂等。臭氧破坏机理示意图氟氯烃破坏臭氧的化学反应历程CFCClCl+O3ClO+O2O22OO+ClOCl+O2光分解光分解◆破坏现状1984年，英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。1985年，美国的“雨云-7号”气象卫星测到了这个臭氧洞。（如图）1985年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：在过去10-

6、15年间、每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约30%，有近95%的臭氧被破坏。从地面上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧洞”由此而得名。卫星观测表明，此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到1998年臭氧空洞面积比1997年增大约15%，几乎相当于三个澳大利亚大。前不久，日本环境厅发表的一项报告称，1998年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录，为2720万平方公里，比南极大陆还大约1倍。2008年形成的南极臭氧空洞的面积到9月第二个星期就已达2700万平方公里，而2007年的臭氧

7、空洞面积只有2500万平方公里。2000年，南极上空的臭氧空洞面积达创记录的2800万平方公里，相当于4个澳大利亚。臭氧层空洞为什么只出现在南极？南极冬天的极夜会有极地涡旋，阻止臭氧补充到南极上空。在冬天，零下80度的低温使水汽形成冰晶云。冰晶不断吸收氯氟烃气体，在其表面聚集。春季（9月）来临，阳光照射下冰晶云升温，氯氟烃气体迅速释放。而氯氟烃分子在紫外线照射下开始释放氯原子……氯原子大量损耗臭氧而出现臭氧洞。春天，太阳出来了，冰晶云化了，“非均向化学反应”交界面消失了，反应也就停止了。臭氧空洞逐渐弥合。臭氧层空洞问题的争论南极臭氧

8、洞成因有多种假设，其中主要有：a、与太阳活动周期有关的自然现象b、火山活动的影响c、当地天气动力学过程的影响d、人为活动的影响——如氯化物的排放进入大气平流层臭氧层破坏的后果对人体健康的影响对陆生植物的影响对水生生态系统的影响对生物化