臭氧层空洞是怎么形成的
导致臭氧层空洞的主要物质
导致臭氧层空洞的主要物质
导致臭氧层空洞的主要物质是氯氟碳化物（CFCs）和氟氯碳化物（HCFCs）。
这些物质是一类氟、氯和碳元素的化合物，常见的代表有氯氟碳化物（CFC-11，CFC-12等）和氟氯碳化物（HCFC-22，HCFC-141b等）。
这些化合物在被释放到大气中后，被风吹送至高空，经紫外线的作用被分解成氟、氯和碳等原子。
氯和溴原子相对较稳定，并且在上层大气中被光解后可以参与一系列的催化反应，最终破坏臭氧分子。
具体来说，氯原子参与的主要反应是：
氯自由基（Cl）与臭氧（O3）发生反应，生成氯一氧化物（ClO）和氧气（O2）。
氯一氧化物再与另一个臭氧分子反应，重新生成氯自由基，并且再生成两个氧气分子。
这样，每一个被释放的氯原子可以破坏多个臭氧分子，导致臭氧层的稀薄化和空洞的形成。
氟氯碳化物（HCFCs）在大气中的寿命较CFCs短，它们的分解速度相对较快，从而限制了它们进一步破坏臭氧层的能力。
因此，国际上也逐渐减少和淘汰使用HCFCs，以减少对臭氧层的影响。
需要指出的是，CFCs和HCFCs的使用在大部分国家已经受到严格的限制和管控，尤其是根据1987年《蒙特利尔
议定书》，各国约定逐步淘汰这类物质的使用，以保护臭氧层的完整性和健康。
臭氧空洞形成的原因臭氧层空洞的成因
臭氧空洞形成的原因臭氧层空洞的成因大气臭氧问题是近几十年来十分活跃的一个科学领域。
目前地球两极高空出现了臭氧空洞,引起了全球环境的变化，臭氧空洞形成的原因是什么呢？下面是店铺整理的臭氧空洞形成的原因，欢迎阅读。
臭氧空洞形成的原因臭氧空洞指的是因空气污染物质，特别是氧化氮和卤化代烃等气溶胶污染物的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。
臭氧层损耗是臭氧空洞的真正成因，那么，臭氧层是如何耗损的呢?人类活动排入大气中的一些物质进入平流层与那里的臭氧发生化学反应，就会导致臭氧耗损，使臭氧浓度减少。
人为消耗臭氧层的物质主要是：广泛用于冰箱和空调制冷、泡沫塑料发泡、电子器件清洗的氯氟烷烃(CFxCl4-x，又称Freon)，以及用于特殊场合灭火的溴氟烷烃(CFXBr4-x，又称Halons哈龙)等化学物质。
消耗臭氧层的物质，在大气的对流层中是非常稳定的，可以停留很长时间，如CF2C12在对流层中寿命长达120年左右。
因此，这类物质可以扩散到大气的各个部位，但是到了平流层后，就会在太阳的紫外辐射下发生光化反应，释放出活性很强的游离氯原子或溴原子，参与导致臭氧损耗的一系列化学反应：CFxCl4-x+hv→•CFxCl3-x+•Cl•Cl+O3→•ClO+O2•ClO+O→O2+•Cl这样的反应循环不断，每个游离氯原子或溴原子可以破坏大约10万个O3分子，这就是氯氟烷烃或溴氟烷烃破坏臭氧层的原因。
国际组织《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》规定了15种氯氟烷烃、 3种哈龙、40种含氢氯氟烷烃、34种含氢溴氟烷烃、四氯化碳(CCl4)、甲基氯仿(CH3CCl3)和甲基溴(CH3Br)为控制使用的消耗臭氧层物质，也称受控物质。
其中含氢氯氟烷烃(如,HCFCl2)类物质是氯氟烷烃的一种过渡性替代品，因其含有H，使得它在底层大气易于分解，对O3层的破坏能力低于氯氟烷烃，但长期和大量使用对O3层危害也很大。
在工程和生产中作为溶剂的四氯化碳(CCl4)和甲基氯仿(CH3CCl3)，同样具有很大的破坏臭氧层的潜值，所以也被列为受控物质。
臭氧层空洞
日本气象厅称，南极臭氧层空洞较小并不代表臭氧层正在恢复，而是可能南极7月份和8月份气温相对往年较 高有关。
修复
美国科学家2016年发现，首次有确实证据证明南极臭氧层的破洞已经开始萎缩。
1977年4月，联合国环境规划署理事会在美国华盛顿哥伦比亚特区召开了有32个国家参加的“评价整个臭氧 层”国际会议。
会议通过了第一个“关于臭氧层行动的世界计划”。这个计划包括监测臭氧和太阳辐射、评价臭氧耗损对人 类健康影响、对生态系统和气候影响等，并要求联合国环境规划署建立一个臭氧层问题协调委员会。
危害
《时代》封面之消失的臭氧10多年来，经科学家研究；大气中的臭氧每减少1%。照射到地面的紫外线就增加 2%，人的皮肤癌就增加3%，还受到白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病的袭击。如今居住在距南极洲较近的 智利南端海伦娜岬角的居民，已尝到苦头，只要走出家门，就要在衣服遮不住的肤面，涂上防晒油，戴上太阳眼 镜，否则半小时后，皮肤就晒成鲜艳的粉红色，并伴有痒痛；羊群则多患白内障，几乎全盲。据说那里的兔子眼 睛全瞎，猎人可以轻易地拎起兔子耳朵带回家去，河里捕到的鲜鱼也都是盲鱼。
此后，臭氧层的臭氧损耗情况出现好转，但臭氧水平正在恢复的还是第一次被科学证实。
不过，科学家同时发现，人们用以替代氯氟烃的一些物质虽然不会损耗或较低损耗臭氧，但却会造成温室效 应，加快全球气候变化。美国麻省理工学院大气科学家苏珊·所罗门说，这些替代物质虽然目前还没有形成规模， 但到2050年前会对全球气候变化产生巨大影响。
1987年，联合国为了避免工业产品中的氟氯碳化物对地球臭氧层继续造成恶化及损害，承续1985年保护臭氧 层维也纳公约的大原则，邀请所属26个会员国在加拿大蒙特利尔所签署的环境保护公约《蒙特利尔破坏臭氧层物 质管制议定书》，又称《蒙特利尔议定书》。该议定书自1989年1月1日起生效。中国1991年加入《蒙特利尔议定 书》。
臭氧空洞
臭氧洞为什么发生在南极地区？为什么臭氧损耗的规模如此之大？为什么每年的南极臭氧洞发生在春季？目前，对于臭氧层空洞形成机制大致有三种理论解释：①动力气象学上的极地纬向环流变化造成输送至南极上空的臭氧减少，形成臭氧洞；②极地冰晶效应影响下的多相化学反应引起臭氧的减少，出现臭氧洞；③与太阳辐射变化相关的动力气象因素及光化学反应（包括人类活动影响）综合作用导致臭氧洞的形成。
美国科学家莫里纳和罗兰德提出，人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶，最典型的是氟氯碳化合物（CFC，俗称氟里昂）和含溴化合物哈龙（Halon）。
越来越多的科学证据证实，氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。
那么，氟里昂和哈龙是怎样进入平流层，又是如何引起臭氧层破坏的呢？就重量而言，人为释放的CFC和Halon的分子都比空气分子重，但这些化合物在对流层是化学惰性的，即使最活泼的大气组分———自由基对CFC和Halon 的氧化作用也微乎其微。
因此它们在对流层十分稳定，不能通过一般的大气化学反应去除。
经过一两年的时间，这些化合物会在全球范围内的对流层分布均匀，然后主要在热带地区上空被大气环流带入到平流层，风又将它们从低纬度地区向高纬度地区输送，在平流层内均匀混合。
在平流层内，强烈的紫外线照射使CFC和Halon分子发生解离，释放出高活性的原子态的氯和溴，氯和溴原子也是自由基。
氯原子自由基和溴原子自由基就是破坏臭氧层的主要物质，它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的。
溴原子自由基也以同样的过程破坏臭氧，因此也是催化剂。
据估算，一个氯原子自由基可以破坏104—105个臭氧分子，而由Halon释放的溴原子自由基对臭氧的破坏能力是氯原子的30—60倍。
而且，氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用，即二者同时存在时，破坏臭氧的能力要大于二者简单的加和。
但是，上述的均相化学反应并不能解释南极臭氧洞形成的全部过程。
臭氧层空洞及其形成原因
臭氧层空洞的形成
携带北半球释放的氟氯烃的大气环流，随赤道附近的热空气上升，分流 向两极，然后冷却下沉，从低空回流到赤道附近回归线。
南极黑暗酷冷的冬季，下沉的气流在南极山地受阻，就地旋转，吸入冷 空气形成“极地涡旋”。
臭氧层空洞的形成
极地涡旋的重要作用：内部 空气与外部大气隔离，只有平 流层上部空气可以进入涡内。
大气臭氧层
O3在不同大气高度有显著不同 的环境作用 对流层：NOx和VOCs光化学 烟雾污染物；二级标准：（8h 浓度）1m范围内； 沿垂直于地面的方向将大气中 的O3全部压缩到1.01×105Pa， 总厚度平均约为3 mm。
臭氧层的作用
1979年
1989年
1999年
2008年
南极臭氧层空洞变化（1979-2008年）
臭氧层空洞的形成
Farman等人认为臭氧层空洞 形成原因：南极的极低温度 和极地含卤化合物浓度的增 加； Why 南极？
人类所排放氟氯烃主要在 北半球，欧洲、俄罗斯、 日本和北美约占总量的 90%，且是对流层。 北极有没有？
合作机制值得借鉴 对于气候变化、雾霾污染问题，只要共同行动，可以遏制 或者延缓环境危机。
Thank You !
1 卤素气体的
排放和聚集
2 卤素气体传
输至平流层
5 活性卤素气体
返回对流层并被 去除
极地涡旋和冰晶 云加剧了极地冬 季和春季的臭氧
层消耗
3 卤素气体在紫
外线照射下转化 为活性分子
4 活性卤素气体
在全球范围引起 臭氧层消耗
臭氧层的破坏机理
臭氧层的破坏机理
氟氯烃化合物来源
含氯气体
喷雾剂、发泡剂、制冷剂
旋涡内温度下降至240-195 K 时，水汽凝结成为冰晶云，并 吸收、积聚氟氯烃化合物。
臭氧空洞的形成与防治对策
臭氧空洞的形成与防治对策近年来，臭氧空洞已经成为了全球环境保护的热门话题。
尽管我们不时听到它的名字，但如果你问一下身边的人臭氧空洞究竟是什么，他们大概也只是想到了几个词汇——环境污染、气候变化等等，而真正了解它的原理和对环境造成的危害又有多少呢？所谓臭氧空洞，是指大气中的臭氧层由于人类的污染活动和天然因素而被破坏，形成一种空气层缺口，这种缺口可能给人类的健康、生态系统、农作物产生极大的威胁。
下面，我们将介绍臭氧空洞的形成原因及其防治对策。
一、臭氧空洞的形成原因1. 温室气体的排放温室气体是指能够吸收并向大气中释放热量、进而形成温室效应的气体，这类气体包括二氧化碳、氟利昂（CFC）、甲烷、一氧化二氮等。
其中，CFC是人类活动产生的重要温室气体。
CFC经由大气的对流层达到臭氧层，进而通过紫外线的作用将臭氧分解，导致臭氧层损失，从而形成臭氧空洞。
2. 全球气候变化全球气候变化也将对臭氧层造成影响。
随着全球气温升高，大气中的水蒸气含量也会增加，而水蒸气是臭氧形成过程的重要组成部分。
如果大气中水蒸气的增加导致臭氧分解速度反而加快，那么就会加速臭氧层的破坏。
这也是为什么近年来，一些国家采取减少温室气体排放的措施，来尽量减缓全球气候变化的速度。
二、臭氧空洞的防治对策1. 加强环保意识减少人类对环境造成的破坏，是减缓臭氧层的破坏的最佳方式。
因此，从个人角度出发，我们应该高度重视环保，尽量减少对环境的污染，例如减少开车、减少使用一次性塑料等等。
2. 推广清洁能源清洁能源是指能够在使用过程中对环境不产生污染、且能够重复利用的能源，例如太阳能、风能、水能等等。
由于清洁能源使用量的增加，因此减少了使用化石能源的必要性，有效减少了温室气体的排放量，达到环保减排的目的。
3. 减少CFCs使用CFCs是影响臭氧层的主要嫌疑犯。
目前，已有许多国家提出了限制工业使用CFCs的措施。
在日常生活中，我们也应该尽量减少使用带有CFCs的产品。
臭氧空洞名词解释
臭氧空洞指的是因空气污染物质，特别是氧化氮和卤化代烃等气溶胶污染物的扩散、侵蚀而造成大气臭氧层被破坏和减少的现象。
大气动力学解释认为，初春，极夜结束，太阳辐射加热空气，产生上升运动，将对流层臭氧浓度低的空气输入平流层，使得平流层臭氧含量减小，容易出现臭氧洞。
一般认为，在人为因素中，工业上大量使用氟里昂气体是破坏臭氧层的主要原因之一。
通常，氟里昂是比较稳定的物质，然而，当它被大气环流带到平流层（16公里～30公里）时，由于受太阳紫外线的照射，容易形成游离的氯离子。
这些氯离子非常活泼，容易与臭氧起化学反应，把臭氧（O3）变成氧分子（O2）和氧原子（O），从而使臭氧总量减少，形成了臭氧洞。
本来，在离地20公里～30公里的大气层内，是臭氧集中分布的地带，称作臭氧层，太阳辐射透过这层大气时，大量的臭氧吸收了波长较短的紫外线辐射（0.20微米～0.30微米波段），大大减弱了到达地面太阳辐射中的紫外线强度。
然而，若臭氧层的臭氧含量大大减少，则吸收太阳紫外线辐射的能力减弱，到达地面的太阳辐射强度会增大。
从医学上来说，较短波的紫外线辐射杀伤能力最大，能杀死细胞，破坏生物细胞内的遗传物质，如染色体、脱氧核糖核酸等，严重时会导致生物的遗传病，产生突变体，导致人类的皮肤癌。
强烈的紫外线还可以穿透海洋10米～30米，使海洋浮游植物的初级生产力降低四分之三左右，抑制浮游动物生长。
人们一旦了解了臭氧洞的危害和形成原因，相信会对臭氧洞演变的预测和防止提出新的理论和方法。
在臭氧层内各地分布不均匀，世界三极地区即南极、北极和青藏高原气候寒冷，臭氧层微薄。
某处臭氧层中臭氧含量的减少等于在屋顶上开了天窗，如果减少到正常值的50%以上，人们形象地说这是个臭氧洞。
臭氧洞可以用一个三维的结构来描述，即臭氧洞的面积、深度及延续时间。
南极臭氧洞2000年9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到2830万平方公里，超出中国面积两倍以上，相当于美国领土面积的3倍。
为什么臭氧层会出现大洞
为什么臭氧层会出现大洞
说到臭氧层，相信大家一定都会有所了解，臭氧层是一种保护地球不被紫外线晒伤的物质，但是臭氧层目前已经出现了很大的空洞，为什么臭氧层会空洞?由于人们使用空调冰箱中还有的氟利昂等化合物，会破坏臭氧层，所以保护臭氧层，保护地球，从我做起。
近几十年来全球臭氧总量是下降的，尤其是在南极地区下降最明显。
特别是在春季，南极地区臭氧总量急剧减少,会出现低于全球平均值30%～40%的.闭合低值区(通常这个值设定为220多布森单位)。
所以，与周围地区相比，南极洲上空的臭氧层就出现了一个“空洞”，这就是南极臭氧洞。
南极臭氧洞并不是全年都存在。
通常南极臭氧在每年7月下旬开始减少，8月中旬后就出现较为明显的臭氧洞，9月下旬到10月上旬臭氧洞的面积最大，10月底后因为气温升高臭氧急剧增加，臭氧洞逐渐填塞，12月中旬恢复正常，就不再有臭氧洞了。
臭氧洞有严格的科学定义，并不是所有的臭氧低值区都能称为臭氧洞。
南极春季出现的臭氧洞至少有3个特点：一是臭氧数值低，应在220多布森单位以下;二是低值区范围大，低于220多布森单位的范围经常超过百万平方千米;三是低值持续时间长，常达2～4个月。
南极臭氧洞的出现与人类活动关系密切。
为了冰箱和空调等的制冷，人类发明和使用了氟利昂和溴化烃等含氯和溴的化合物，正是这类化合物最终导致了臭氧层的破坏。
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臭氧层空洞是怎么形成的
臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，臭氧的产生主要因为太阳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。
其主要作用是臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射（240－329纳米，称为UV-B波长），为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。
然而，近些年来，臭氧层在不断遭到破坏，以致于在南北两极上空出现了“臭氧空洞”，并且有越来越大的趋势。
那么，臭氧层空洞是怎么形成的呢？
臭氧层空洞扩大的原因可以分为自然原因与人为原因两类：
首先，从自然角度来说，臭氧层中可以产生某种大气化学反应，将3个氧原子含量的臭氧（O3）分解为分子氧（O2）和原子氧（O），从而破坏了臭氧层；同时太阳活动对臭氧层存在影响，在当太阳活动峰年（即太阳活动强烈的时期）前后，宇宙射线明显增强，促使双电子氮化物（如NO2）与O3发生化学反应，使得奇电子氮化物（如NO3）增加，O3转换为O2。
另外，从人为的角度来说，人类的生活在使用了大量的泡沫塑料、护发摩丝、灭火剂、杀虫剂、致冷剂，这些产品的使用会产生氯氟烃，即氟里昂（CFC）。
氯氟烃气体一经释放，就会慢慢上升到地球大气圈的臭氧层顶部。
在那里，紫外线会把氯氟烃气体中的氯原子分解出来，氯原子再把臭氧中的一个氧分子夺去，使臭氧变成氧，从。