浅谈臭氧空洞

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1、浅谈臭氧层空洞••■分类：数学理化作者：陈玉梅字数:3507来源:化学教学第3期文章编号：1005-6629（2007）03-0042-03中图分类号：P421.33文献标识码：E1紫外线和臭氧层地球上一切生命所须的能量都來自太阳。太阳在普照大地的同时要辐射各种各样的紫外线，其中有：长波紫外线（UVA紫外线A波长380—320nm）屮波紫外线（UVB紫外线B波长320—280nm）短波紫外线（UVC紫外线C波长280—200nm）这三种紫外线比较起來，短波紫外线对牛物的杀伤力最人，屮波和长波紫外线只有很微弱的杀伤

2、力。阳光在射向地球的过程中，对生物有危害的短波紫外线和大部分中波紫外线被臭氧层挡在外而，只剩下危害微小的长波紫外线和小部分中波紫外线到达地而。如果太阳光不受任何阻挡直接照射在地球上，那么地球上的生物会毁灭殆尽。地球周围的人气，按其高度不同，自下而上分为对流层、平流层、中间层、热成层、逸散层。在平流层的下层中，离地面20—35km处，氧吸收太阳紫外线辐射而生成可观量的臭氧：02+hv->2[0]（[0]表示不稳定的原子氧）[0]+（）2-。2当臭氧的浓度在人气中达最人值时，就形成厚度约为20km的臭氧层。臭氧是地球

3、人气层中的一种蓝色、冇刺激性气味的微量气体，总量只占大气的百万分Z0.4,如果在摄氏零度的温度下，沿着垂直于地表的方向将大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压，那么臭氧层的总厚度只有3毫米左右。正是这层薄薄的臭氧层存在，才为地球上万物生灵的牛存提供了前提条件。因此臭氧层被誉为牛物在地球上得以牛存繁衍的“保护伞”。2南极臭氧空洞的发现用从地而到高空垂直柱屮臭氧的总层厚来反映人气屮臭氧含量的方法叫做柱浓度法。正常大气中臭氧的柱浓度约为300多布森单位(1个多布森单位是标准状态下千分Z—厘米的臭氧层厚度)当臭氧的柱浓度小

4、于200多布森单位，臭氧浓度减少的区域，臭氧极其稀薄，与周围相比好像是形成了一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧空洞”因此而得名。第一个发现南极臭氧空洞是两位FI本科学家，1982年9月，他俩在南极昭和站观察活动屮偶然发现并报道这一现象，但当时很少有人注意到这一件事。Z后不久，英国南极站的科学家约瑟•法曼等在哈雷湾站也观察到每年9月(南极的早春⑴)南极上空臭氧急剧减少。1985年英国南极探测局公布哈雷湾站1980年初以来在南极春季观察到臭氧层空洞这一消息。这个空洞面积非常大，棊木上与美国领土面积相当，于每年9月上旬

5、岀现，然后迅速地减少一半左右，并形成一个“臭氧空洞”，持续到笛月乂逐渐恢复。这一•报道引起全世界的震惊，人们担心这是臭氧层破坏或解体的先兆。1986年，美国公布了通过“雨云二号”卫星得到的数据，证实了自1979年到1984年10月在南极上空的确出现了总臭氧含量持续减少的情况，这样显著的变化已经超出了由气候变化引起的变化范围。直到这个时候，南极上空的臭氧空洞才受到全球的关注。美国宇航局发布的臭氧逐年减少的卫星照片(1979—1984)3南极臭氧空洞产住的原因臭氧空洞一经发现，立即引起科学界及整个国际社会的震惊。为了

6、杳实和弄清楚臭氧空洞形成的原因，美国宇航局(NASA)牵头组织了数十位科学家于1986年和1987年的9〜11月，两次赴南极进行臭氧探险活动，寻求揭示臭氧空洞形成的原因。科学家们对南极臭氧洞的出现冇三种不同的解释：一种认为，南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空气传输到达平流层，稀释了平流层臭氧的浓度；笫二种解释认为，南极臭氧洞是由于宁宙射线的作用在高空生成氮氧化物的结果；此外，美国科学家莫利纳（Molina）和罗兰徳（Rowland）早在1974年就通过英国杂志《自然界》提出氯原子臭氧层损耗机制，认为人工

7、合成的一些含氯和含淚的卤代烷坯类化合物在平流层通过化学变化过程破坏臭氧。越来越多的科学证据否定了前两种观点，而证实破坏臭氧层的元凶有两类物质：氟利昂（全称：二氟二氯甲烷CF2CI2,国际通称CFCs）和漠氟烷俄国俗称“哈龙”或“卤代烷灭火剂”，国际通称Halon）0氟利昂是美国杜邦公司上世纪30年代开发的一•个引为骄傲的产品，有着良好的物理性能和化学性能，被广泛用丁•制冷剂、溶剂、塑料发泡剂、气溶胶喷雾剂及电子清洗剂等现代生活的各个领域。它在使用中彼排放到大气后，其稳定性决定它将长时间滞留于大气中达数十年至100

8、年。哈龙也在消防行业发挥着重要作丿IJ。在人类聚集的北半球，由于大量生产和使用CFCs类化合物，并使之进入大气层，大气环流携带着北半球散发的CFCs类化合物，随赤道附近的热空气上升，分流向两极，然后冷却下沉，从低空冋流至赤道附近的回归线，形成一个环流。在南极黑陪酷冷的冬季（6〜9月），下沉的空气在南极洲的山地受阻，停止环流，就地旋转，吸入周围的冷空气，形成“极地一风暴旋涡