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  南极臭氧“空洞”           
南极臭氧“空洞”
作者:佚名 文章来源:不详 更新时间:2007-2-21 10:58:53

南极臭氧“空洞”


经过多年的实际调查发现,在南极上空臭氧层出现“空洞”这一新现象,引起了世界各国科学家的极大注视。近几年,每逢到8~11月时,美国的观测卫星便在南极上空拍摄照片,观察臭氧层的变化情况,发现臭氧层逐年变薄,并已形成一个相当大的空洞。到目前为止,南极臭氧层空洞(简称为臭氧空洞)的面积已达900万平方公里(见图),其厚度已低于170多布森。在正常情况下,臭氧层的厚度应在300~400多布森之间。



南极臭氧层位于离地面12~50km高度的平流层中间,它的浓度重心约在23km处。由于太阳辐射的光化作用产生臭氧,从而形成臭氧层。臭氧与氧气都是由氧原子组成的,只不过臭氧分子是三个氧原子。尽管臭氧只占那儿空气的400万分之一,但由于臭氧能滤掉99%以上的太阳紫外线辐射,使得太阳光到达地面时紫外线辐射大大减弱。同时,臭氧层还可阻挡宇宙射线,从而保护了地球上人类和生物的安全。

当前,对南极上空出现臭氧空洞的原因有种种解释,归纳起来有如下三点:

(1)宇宙高能粒子簇射破坏了臭氧层。美国地球与宇宙研究局局长登·贝克认为,通过人造地球卫星发现,地球每隔27天就有两天半要受到宇宙高能粒子簇射,射向地球的带电粒子,其能量为200~1500万电子伏特。这些带电粒子在地球磁场作用下沿着磁力线向南北两极射去。当南半球冬季到来时,南极大陆处于黑夜,大气中间层的氮、氢化合物在带电粒子的影响下浓度开始升高。当南极大陆出现太阳的早春季节到来时,氮、氢化合物由于气温升高开始发生化学反应,这一过程使臭氧层迅速遭到破坏,因而在南极上空臭氧层出现空洞。由于大气层总环流的稳定性和地球磁场的不同结构,北极磁场比南极磁场较强和均匀,因此这种化学过程只对南极大陆产生影响。

(2)化学反应引起臭氧耗损造成臭氧空洞。怀俄明大学的霍夫曼认为,臭氧层出现空洞是由于工业化产生的氟氯化物(氟利昂)引起的化学反应造成的。氟利昂能破坏离地面25km高大气层里的臭氧,使透过大气层的太阳紫外线增强,导致皮肤癌的患者增加,并有可能影响气候,这种解释最近得到验证。与此同时,他还发现臭氧耗损区气体成份并不均匀,有时臭氧耗损达75%以上的气层与臭氧耗损不到25%的气层相邻,而且臭氧耗损的速率很高,仅25天臭氧就耗去了一半。他还认为,分层现象与化学反应一致,在化学原因造成臭氧耗损后,可能是空气运动导致分层的。

(3)大量废气的排放使臭氧层出现空洞。专家指出,近年来由于在同温层飞行的喷气式飞机和火箭、导弹日益增多,将大量废气排放到高空,臭氧遭到耗损,若不采取措施,任其发展下去,就会严重地破坏臭氧层。空洞的面积将会越来越大。

臭氧空洞这一现象的出现,无疑将会直接或间接地影响地球上的人类安全和万物的生长。臭氧层一旦遭受破坏出现空洞,就会使植物和动物的生态链发生变化,失去平衡,可能造成农作物歉收、气候异常,皮癌发病率上升以及某些物种灭绝等现象出现。另外,南极大陆是地球上唯一没有被污染的地方,是地球的宝库,是科研价值非常高的地方。这里的空气非常新鲜、清洁,可以清楚地看到400km以外的山峰。所以科学家往往以南极为标准,来衡量世界各地被污染的程度。然而,随着南极上空臭氧空洞的出现,如果不注意环境保护,南极大陆就有被污染的可能,那时地球上唯一的较大的一块处女地,也将从地球上消失,这不能不引起人们的高度警觉。

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