據觀測,目前臭氧層破壞比較嚴重的地方在地球的“三極”上,即北極度地區、南極度地區和青藏高原的上空.而地球上的這“三極”自然條件惡劣,人煙稀少,當地人們向大氣中所排放的氯氟烴數量有限,為什麼“三地”上空臭氧層所受的破壞反而比較嚴重呢?
原來包圍在地球周圍厚厚的大氣層,在垂直方向上可以分為五層;對流層、平流層、中間層、熱層和外層.臭氧層就位於平流層當中.對流層是高度最低的一層,它和人類的關係最為密切,人類在向大氣中排放的有害氣體首先進入到該層當中.它的高度就是該層空氣對流運動所能到達的頂端,因而其高度隨緯度和地勢高低而變化;赤道地區因所獲得的太陽輻射較多,空氣對流運動旺盛,因而對流層較高;兩極地區因所獲得的太陽輻射較少,空氣對流運動較弱,對流層較低;南極相對於北極更冷一些,因而其對流層就更低;青藏高原雖然緯度不是很高,但由於它作為“世界屋脊”的較高的地勢,使其表面溫度降低,空氣對流運動不夠旺盛,因而對流層也較低.正是由於“三極”地區上空的對流層也較低,相應的平流層的高度也隨之降低.人們向對流層大氣中排放的氯氟烴會隨著大氣的環流運動而到達“三極”地區的上空,正是因為“三地”的平流層較低,所以氯氟烴能到達平流層中而破壞臭氧層.實際的觀測結果也最低,臭氧層破壞最為嚴重,已經出現了臭氧空洞;北極度地區臭氧層破壞較南極地區輕一些,青藏高原地區臭氧層破壞較北極度地區又輕一些.
南半球以南極為中心形成圓形極渦,極渦內部氣溫相當低,由地面
排出的CFCs(氟氯碳化合物)等物質,冬季時曾在南極上空形成氣溶膠狀
的極平流層雲,當南極春季( 9~11 月)回暖時,CFCs 經Sunny照射紫外線
的反應作用,釋放出大量氯原子,將臭氧破壞造成總臭氧量極端的減
少,又因為在南極上空臭氧層在初春時不易得到赤道形成的臭氧補充,
於是便形成顯著的臭氧洞終於在1995 年10 月10 日,南極上空的臭氧
分佈小於220D.U.,臭氧量單位是將該大氣層中臭氧,換算成攝氏0 度,
l 大氣壓下的厚度,(l D.U.相當於0.0l 公釐)的區域達2280 萬平方公里,
是歐洲大陸面積約兩倍.北半球的極渦因中心與北極是錯開的,極渦不
是圓形,結構鬆散,較不易形成臭氧洞,但在1980 年代起,幾乎整個
地球平流層的臭氧都有減少的傾向,科學家的觀察顯示,自1979~1991
年北緯45°上空的臭氧層濃度減少1.7%~5.6%,而在南緯45°上空者則減
少了4.4%~6.2%.
當前,對南極上空出現臭氧空洞的原因有種種解釋,歸納起來有如下三點:
(1)宇宙高能粒子簇射破壞了臭氧層.美國地球與宇宙研究局局長登·貝克認為,透過人造地球衛星發現,地球每隔27天就有兩天半要受到宇宙高能粒子簇射,射向地球的帶電粒子,其能量為200~1500萬電子伏特.這些帶電粒子在地球磁場作用下沿著磁力線向南北兩極射去.當南半球冬季到來時,南極大陸處於黑夜,大氣中間層的氮、氫化合物在帶電粒子的影響下濃度開始升高.當南極大陸出現太陽的早春季節到來時,氮、氫化合物由於氣溫升高開始發生化學反應,這一過程使臭氧層迅速遭到破壞,因而在南極上空臭氧層出現空洞.由於大氣層總環流的穩定性和地球磁場的不同結構,北極磁場比南極磁場較強和均勻,因此這種化學過程只對南極大陸產生影響.
據觀測,目前臭氧層破壞比較嚴重的地方在地球的“三極”上,即北極度地區、南極度地區和青藏高原的上空.而地球上的這“三極”自然條件惡劣,人煙稀少,當地人們向大氣中所排放的氯氟烴數量有限,為什麼“三地”上空臭氧層所受的破壞反而比較嚴重呢?
原來包圍在地球周圍厚厚的大氣層,在垂直方向上可以分為五層;對流層、平流層、中間層、熱層和外層.臭氧層就位於平流層當中.對流層是高度最低的一層,它和人類的關係最為密切,人類在向大氣中排放的有害氣體首先進入到該層當中.它的高度就是該層空氣對流運動所能到達的頂端,因而其高度隨緯度和地勢高低而變化;赤道地區因所獲得的太陽輻射較多,空氣對流運動旺盛,因而對流層較高;兩極地區因所獲得的太陽輻射較少,空氣對流運動較弱,對流層較低;南極相對於北極更冷一些,因而其對流層就更低;青藏高原雖然緯度不是很高,但由於它作為“世界屋脊”的較高的地勢,使其表面溫度降低,空氣對流運動不夠旺盛,因而對流層也較低.正是由於“三極”地區上空的對流層也較低,相應的平流層的高度也隨之降低.人們向對流層大氣中排放的氯氟烴會隨著大氣的環流運動而到達“三極”地區的上空,正是因為“三地”的平流層較低,所以氯氟烴能到達平流層中而破壞臭氧層.實際的觀測結果也最低,臭氧層破壞最為嚴重,已經出現了臭氧空洞;北極度地區臭氧層破壞較南極地區輕一些,青藏高原地區臭氧層破壞較北極度地區又輕一些.
南半球以南極為中心形成圓形極渦,極渦內部氣溫相當低,由地面
排出的CFCs(氟氯碳化合物)等物質,冬季時曾在南極上空形成氣溶膠狀
的極平流層雲,當南極春季( 9~11 月)回暖時,CFCs 經Sunny照射紫外線
的反應作用,釋放出大量氯原子,將臭氧破壞造成總臭氧量極端的減
少,又因為在南極上空臭氧層在初春時不易得到赤道形成的臭氧補充,
於是便形成顯著的臭氧洞終於在1995 年10 月10 日,南極上空的臭氧
分佈小於220D.U.,臭氧量單位是將該大氣層中臭氧,換算成攝氏0 度,
l 大氣壓下的厚度,(l D.U.相當於0.0l 公釐)的區域達2280 萬平方公里,
是歐洲大陸面積約兩倍.北半球的極渦因中心與北極是錯開的,極渦不
是圓形,結構鬆散,較不易形成臭氧洞,但在1980 年代起,幾乎整個
地球平流層的臭氧都有減少的傾向,科學家的觀察顯示,自1979~1991
年北緯45°上空的臭氧層濃度減少1.7%~5.6%,而在南緯45°上空者則減
少了4.4%~6.2%.
當前,對南極上空出現臭氧空洞的原因有種種解釋,歸納起來有如下三點:
(1)宇宙高能粒子簇射破壞了臭氧層.美國地球與宇宙研究局局長登·貝克認為,透過人造地球衛星發現,地球每隔27天就有兩天半要受到宇宙高能粒子簇射,射向地球的帶電粒子,其能量為200~1500萬電子伏特.這些帶電粒子在地球磁場作用下沿著磁力線向南北兩極射去.當南半球冬季到來時,南極大陸處於黑夜,大氣中間層的氮、氫化合物在帶電粒子的影響下濃度開始升高.當南極大陸出現太陽的早春季節到來時,氮、氫化合物由於氣溫升高開始發生化學反應,這一過程使臭氧層迅速遭到破壞,因而在南極上空臭氧層出現空洞.由於大氣層總環流的穩定性和地球磁場的不同結構,北極磁場比南極磁場較強和均勻,因此這種化學過程只對南極大陸產生影響.