對臭氧洞形成原因的解釋有三種,即大氣化學過程解釋,太陽活動影響和大氣動力學解釋。
大氣化學規程解釋
大氣化學過程解釋,認為臭氧層中可以產生某種大氣化學反應,將3個氧原子含量的臭氧(O3)分解為分子氧(O2)和原子氧(O),從而破壞了臭氧層;
太陽活動影響解釋
太陽活動影響解釋,認為當太陽活動峰年(即太陽活動強烈的時期)前後,宇宙射線明顯增強,促使雙電子氮化物(如NO2)與O3發生化學反 南極上空的臭氧層空洞
應,使得奇電子氮化物(如NO3)增加,O3轉換為O2;
大氣動力學解釋
臭氧洞形成的化學機理
南極臭氧洞的成因,目前推測有四種: 1.人為影響,人類活動產生的含氯化合物進入大氣層 2.與太陽活動週期有關的自然現象 3.區域性天氣動力學過程 4.火山活動
大氣動力學解釋認為,初春,極夜結束,太陽輻射加熱空氣,產生上升運動,將對流層臭氧濃度低的空氣輸入平流層,使得平流層臭氧含量減小,容易出現臭氧洞。
一般認為,在人為因素中,工業上大量使用氟里昂氣體是破壞臭氧層的主要原因之一。通常,氟里昂是比較穩定的物質,然而,當它被大氣環流帶到平流層(16公里~30公里)時,由於受太陽紫外線的照射,容易形成遊離的氯離子。
這些氯離子非常活潑,容易與臭氧起化學反應,把臭氧(O3)變成氧分子(O2)和氧原子(O),從而使臭氧總量減少,形成了臭氧洞。本來,在離地20公里~30公里的大氣層內,是臭氧集中分佈的地帶,稱作臭氧層,太陽輻射透過這層大氣時,大量的臭氧吸收了波長較短的紫外線輻射(0.20微米~0.30微米波段),大大減弱了到達地面太陽輻射中的紫外線強度。然而,若臭氧層的臭氧含量大大減少,則吸收太陽紫外線輻射的能力減弱,到達地面的太陽輻射強度會增大。
從醫學上來說,較短波的紫外線輻射殺傷能力最大,能殺死細胞,破壞生物細胞內的遺傳物質,如染色體、脫氧核糖核酸等,嚴重時會導致生物的遺傳病,產生突變體,導致人類的面板癌。強烈的紫外線還可以穿透海洋10米~30米,使海洋浮游植物的初級生產力降低四分之三左右,抑制浮游動物生長。
人們一旦瞭解了臭氧洞的危害和形成原因,相信會對臭氧洞演變的預測和防止提出新的理論和方法。在臭氧層內各地分佈不均勻,世界三極地區即南極、北極和青藏高原氣候寒冷,臭氧層微薄。某處臭氧層中臭氧含量的減少等於在屋頂上開了天窗,如果減少到正常值的50%以上,人們形象地說這是個臭氧洞。臭氧洞可以用一個三維的結構來描述,即臭氧洞的面積、深度及延續時間。 南極臭氧洞2000年9月3日南極上空的臭氧層空洞面積達到2830萬平方公里,超出中國面積兩倍以上,相當於美國領土面積的3倍。
這是迄今觀測到的最大的臭氧層洞。圖中覆蓋在南極上空如同蘭色水滴的就是衛星觀測到的臭氧洞.南極是一個非常寒冷的地區,終年被冰雪覆蓋,四周環繞著海洋。1985 年,英國科學家法爾曼等人在南極哈雷灣觀測站發現:1977-1984年每到春天南極上空的臭氧濃度就會減少約 30%,有近 95% 的臭氧被破壞。1985年前南極臭氧洞大小和深度,大約以兩年為消長週期。近年臭氧洞的深度和麵積等仍在繼續擴充套件。
對臭氧洞形成原因的解釋有三種,即大氣化學過程解釋,太陽活動影響和大氣動力學解釋。
大氣化學規程解釋
大氣化學過程解釋,認為臭氧層中可以產生某種大氣化學反應,將3個氧原子含量的臭氧(O3)分解為分子氧(O2)和原子氧(O),從而破壞了臭氧層;
太陽活動影響解釋
太陽活動影響解釋,認為當太陽活動峰年(即太陽活動強烈的時期)前後,宇宙射線明顯增強,促使雙電子氮化物(如NO2)與O3發生化學反 南極上空的臭氧層空洞
應,使得奇電子氮化物(如NO3)增加,O3轉換為O2;
大氣動力學解釋
臭氧洞形成的化學機理
南極臭氧洞的成因,目前推測有四種: 1.人為影響,人類活動產生的含氯化合物進入大氣層 2.與太陽活動週期有關的自然現象 3.區域性天氣動力學過程 4.火山活動
大氣動力學解釋認為,初春,極夜結束,太陽輻射加熱空氣,產生上升運動,將對流層臭氧濃度低的空氣輸入平流層,使得平流層臭氧含量減小,容易出現臭氧洞。
一般認為,在人為因素中,工業上大量使用氟里昂氣體是破壞臭氧層的主要原因之一。通常,氟里昂是比較穩定的物質,然而,當它被大氣環流帶到平流層(16公里~30公里)時,由於受太陽紫外線的照射,容易形成遊離的氯離子。
這些氯離子非常活潑,容易與臭氧起化學反應,把臭氧(O3)變成氧分子(O2)和氧原子(O),從而使臭氧總量減少,形成了臭氧洞。本來,在離地20公里~30公里的大氣層內,是臭氧集中分佈的地帶,稱作臭氧層,太陽輻射透過這層大氣時,大量的臭氧吸收了波長較短的紫外線輻射(0.20微米~0.30微米波段),大大減弱了到達地面太陽輻射中的紫外線強度。然而,若臭氧層的臭氧含量大大減少,則吸收太陽紫外線輻射的能力減弱,到達地面的太陽輻射強度會增大。
從醫學上來說,較短波的紫外線輻射殺傷能力最大,能殺死細胞,破壞生物細胞內的遺傳物質,如染色體、脫氧核糖核酸等,嚴重時會導致生物的遺傳病,產生突變體,導致人類的面板癌。強烈的紫外線還可以穿透海洋10米~30米,使海洋浮游植物的初級生產力降低四分之三左右,抑制浮游動物生長。
人們一旦瞭解了臭氧洞的危害和形成原因,相信會對臭氧洞演變的預測和防止提出新的理論和方法。在臭氧層內各地分佈不均勻,世界三極地區即南極、北極和青藏高原氣候寒冷,臭氧層微薄。某處臭氧層中臭氧含量的減少等於在屋頂上開了天窗,如果減少到正常值的50%以上,人們形象地說這是個臭氧洞。臭氧洞可以用一個三維的結構來描述,即臭氧洞的面積、深度及延續時間。 南極臭氧洞2000年9月3日南極上空的臭氧層空洞面積達到2830萬平方公里,超出中國面積兩倍以上,相當於美國領土面積的3倍。
這是迄今觀測到的最大的臭氧層洞。圖中覆蓋在南極上空如同蘭色水滴的就是衛星觀測到的臭氧洞.南極是一個非常寒冷的地區,終年被冰雪覆蓋,四周環繞著海洋。1985 年,英國科學家法爾曼等人在南極哈雷灣觀測站發現:1977-1984年每到春天南極上空的臭氧濃度就會減少約 30%,有近 95% 的臭氧被破壞。1985年前南極臭氧洞大小和深度,大約以兩年為消長週期。近年臭氧洞的深度和麵積等仍在繼續擴充套件。