第6章 平流层大气
地理教案 人教版必修第一册 同步备课第2章地球上的大气小节教案学习及章末总结
第一节 大气的组成和垂直分层一、大气的组成 1．大气的组成低层大气由□01干洁空气、水汽和杂质三部分构成。
2．大气各成分的作用(1)氧是维持□02生命活动所必需的物质。
(2)氮是地球上生物体的基本元素。
(3)二氧化碳是绿色植物进行□03光合作用的基本原料，对地面有□04保温作用。
(4)臭氧能大量吸收太阳光中的□05紫外线，使大气□06增温；减少到达地面的紫外线，对生物具有保护作用。
(5)水汽和杂质是□07天气变化的重要角色，是成云致雨的必要条件。
3．人类活动对大气组成的影响人类活动排放的污染物进入大气，会影响大气的成分和含量，产生大气污染。
1．判断正误。
(1)干洁空气以氧气为主。
(×)(2)臭氧因吸收太阳光中的红外线而被称为“地球生命的保护伞”。
(×)2．对地面具有保温作用的大气成分是( ) A ．二氧化碳B ．氧气C ．氮气D ．杂质答案 A解析 二氧化碳对地面具有保温作用。
3．举例说明人类对大气成分的影响。
提示 燃烧煤炭等矿物燃料、破坏森林使二氧化碳含量增多；使用空调等制冷设备使臭氧减少。
二、大气的垂直分层1．划分依据：根据温度、□01运动状况和密度，大气自下而上可以划分为□02对流层、平流层和高层大气。
1.判断正误。
(1)臭氧层位于对流层。
(×) (2)平流层有利于高空飞行。
(√)2.大气各垂直分层的主要特点 (1)对流层集中了大气圈质量的□033/4和几乎全部的□04水汽、杂质；高度因□05纬度而异；气温随高度的升高而□06递减，有利于大气的□07对流运动。
(2)平流层气温随高度升高而□08升高；在22～27千米范围内形成□09臭氧层；以□10平流运动为主。
(3)高层大气气温先下降后□11上升；在80～500千米的高空，有若干□12电离层；空气密度□13很小。
2．随高度的升高，对流层气温( ) A ．升高 B ．先升高后降低 C ．降低 D ．先降低后升高答案 C解析 在对流层，气温随高度的升高而降低；在平流层，气温随高度的升高而升高；在高层大气，气温随高度的升高先降低后升高。
6第六章 平流层化学
UV-B: 280-315nm 臭氧吸收 绝大多数，危害大；
UV-C: <280nm 氧、臭氧完 全吸收，危害极大
6.1.2、平流层的化学特征
1. 臭氧层
对于臭氧的垂直分布，平流层占整个大气臭氧总量的 90%以上，在高度20-25km范围内，臭氧含量很高，因此 称之为“臭氧层”。
1985年在南极上空有一个“臭氧空洞”，其臭氧含量 下降了40％。
南
计极
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度
1、臭氧损耗最严重的区域基本上是 离地面15~25km的范围。
2、臭氧发生损耗最为严重的区域也 是气温最低的区域，这一高度范围 内10月左右的气温处于-80℃以下。
南极臭氧洞的损耗状况仍在恶化： ❖ 1、1997年至今，科学家进一步观测到臭氧洞发
造成臭氧洞的元凶。 ❖ 深入的科学研究发现，南极臭氧洞的形成机制是平
流层云表面的非均相过程。
1、为什么仅仅在南极、北极出现臭氧空洞？
2、为什么在热带地区的平流层中没有发现 臭氧层的破坏？
南极地区特殊的气候环境：
❖ 1、南极地区上空的温度极低 ❖ 2、在极低的温度下，天然过程中释放到平流层的含硫化
合物转化形成的硫酸，使得南极平流层地区生成颗粒物成 为可能。
含卤族化合物以极易光解的HOCl,Cl2气态的形式释放出来
❖ 6、春天，紫外线增多，Cl2和HOCl便开始大量地发生光解 ，产生大量的原子氯，以致造成严重的臭氧损耗。
❖ 7、随着更多的太阳光到达由极，南极地区的温度上升， 结果使南极涡旋逐渐消失。
南极臭氧损耗过程示意图：
第6章 大气臭氧
• 研究发现阳光中的 UV-B辐射对鱼、虾 、蟹、两栖动物和 其它动物的早期发 育阶段都有危害作 用。最严重的影响 是繁殖力下降和幼 体发育不全。
（四）对农作物的影响
• 在已经研究过的植物品种 中，超过50%的植物有来自 UV-B的负影响，比如豆类 、瓜类等作物，另外某些 作物如土豆、番茄、甜菜 等的质量将会下降；植物 的生理和进化过程都受到 UV-B辐射的影响，甚至与 当前阳光中UV-B辐射的量 有关。
第五节 保护大气臭氧层
1977年,联合国环境规划署设 立一个统筹委员会来研究臭 氧层
1978年,美国，加拿大，瑞典， 挪威禁止使用CFCs气溶胶。
1981年,UNEP开始启动保护 臭氧层的政府间协商。
1982年后,由于没有其他的措施， CFCs的消费又在增长。CFCs的工 业需求不因其破坏臭氧层而受影响。
速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用材料，尤
其是高分子材料的降解和老化变质。
• 阳光中UV-B辐射的增加会加速这些材料的光降解
，从而限制了它们的使用寿命。研究结果已证实 短波UV-B辐射对材料的变色和机械完整性的损失 有直接的影响。
第三节 对流层中的臭氧
• 在对流层里存在的臭氧属于一种对生物有害的污 染物，是光化学烟雾的组成部分之一。 • 许多涉及化学能量快速转化的人类活动，如内燃 机开动、复印机工作等等，都会产生臭氧，危害 人类健康。经常用激光打印机将会有臭氧的气味 ，在高浓度时会中毒。臭氧（O3）是一种强氧化 剂，容易与其他化学物质反应生成许多有毒的氧 化物。
臭氧层
• 臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐 的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着 温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明 显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为 氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互 转换的动态平衡。
九年级科学中考之物质科学知识点总结：水和空气(第六章第二、三节)
第二节：水1．水的组成（l）水的组成（或构成）①水是由氢元素和氧元素组成的。
②水分子是由氢原子和氧原子构成的。
③一个水分子是由两个氢原子和一个氧原子构成的。
(2)水的电解实验①电解后电源正极处产生的是氧气，电源负极处产生的是氢气。
②所产生的氧气和氢气的体积比为1:202．水的主要性质（l）纯水是无色、无嗅、无味的液体。
(2)水是一种较稳定的化合物，通常在1000℃以上或通电情况下才开始分解。
水可以与活泼金属、碱性氧化物、酸性氧化物等其他物质发生反应。
(3)水是一种重要的物质，因为它是生物生存所需要的最基本物质之一，与生命密不可分。
水是一种常见的优良溶剂。
3．溶液、悬浊液和乳浊液（1)溶液、悬浊液和乳浊液的定义①溶液是均一、稳定的混合物。
②固体小颗粒悬浮在液体里而形成的物质叫悬浊液（如泥水、钡餐）。
③小液滴分散在液体里形成的物质叫乳浊液（如油汤、牛奶）。
(2)溶液与悬浊液、乳浊液的区别①悬浊液、溶液、乳浊液都是混合物。
②溶液是均一、稳定的，而悬浊液和乳浊液是不均一、不稳定的。
4.溶液中溶质的质量分数（1)计算公式(2)溶液的质量分数用小数或百分数来表示。
(3)通过称量（液体溶质为量取）、溶解等步骤，可以配制一定溶质质量分数的溶液。
5．我国水资源的情况、水污染的主要原因及相关防治措施(1)我国水资源的情况①我国江河多年平均径流总量居世界第六位，但人均拥有的水资源只有世界人均拥有量的1/4，是世界“贫水国”之一。
②我国水资源在时间和空间分布上很不平衡：夏季丰富，冬季短缺，南多北少。
(2)水污染的主要原因随着人口的增加，社会经济的迅速发展，用水量剧增的同时，工农业生产和生活污水引起的水污染也越来越严重，使水资源短缺的矛盾更加突出。
(3)水污染的相关防治措施①工业上，通过运用新技术，新工艺减少污染物的产生，同时对污染的水体作处理，使之符合排放标准。
②农业上，提倡使用农家肥，合理使用化肥和农药。
③生活污水应逐步实现集中处理和排放。
第6章 大气臭氧
臭氧在地球大气中的分布和变化 臭氧总量和臭氧的垂直分布的变化来描述大气臭氧的全球分 布状况及其变化 一、大气臭氧总量的分布 大气中臭氧总量是指某地区单位面积上空整层大气柱中 所含的臭氧总量。这个臭氧总量通常是用厚度（厘米）来表 示， 定义：假设整层大气柱中所含的全部臭氧集中起来形成一个 纯臭氧层，在标准状况下（即一个大气压，温度为15℃）， 这个纯臭氧层的厚度即为大气臭氧总量的单位，其基本单位 是“大气厘米”。 陶普生单位（Du）：1Du相当于10-3大气厘米。 混合比和质量浓度
臭氧在地球大气中的分布状况与大气环 流以及大气中的其他动力、热力学等过程 有密切关系，科学家们根据大气中的臭氧 的变化，来认识和研究相关天气过程的演 变，甚至根据臭氧变化资料来判断某一气 团的来源和其路径进行预报。
大气中臭氧随高度的变化 大气中的臭氧绝大部分集中在10-50km的高层大气中，臭 氧层的破坏也是指的这一层次中臭氧受到破坏。 平均状态而言，臭氧浓度随高度上升而下降，进入平流层 臭氧浓度开始随高度上升而增加，然后又随高度上升而减小。 臭氧的最高值一般出现在22~25km范围内，主要由臭氧生 成核破坏的光化学平衡决定。往上，氧分子分解速度较大，但 大气密度小，相应氧分子浓度低；往下，氧分子分解速率很小 对流层中臭氧浓度也很低。 O2+hv（λ<240nm）→O+O O2+O+M →O3+M O3+hv（λ<290nm）→O2+O O3+O →2O2 O+O+M →O2+M
HFCs
三、臭氧破坏的后果 （一）对人体健康的危害 1、损害免疫系统 2、皮肤癌增加 3、眼疾发病率增加 （二）恶化大气环境 伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾、中国兰州也发生 过严重的光化学烟雾时间。大气臭氧层的臭氧浓度每 减小1%，地面臭氧浓度就增大2%。 （三）危害海洋生物 太阳紫外辐射是影响全球海洋浮游生物分布的重 要因素之一。 （四）对农作物的影响 影响生物多样性 （五）对高分子材料的损害
大气污染控制工程各章考试重点
第1章概论1、大气污染和大气污染物的概念分不是什么？答：大气污染系指由于人类活动或自然过程使得某些物质进进大气中，呈现出足够的浓度，到达了足够的时刻，并因此而危害了人体的舒适、健康和人们的福利，甚至危害了生态环境。
大气污染物系指由于人类活动或自然过程排进大气的并对人和环境产生有害妨碍的那些物质。
2、全球性大气污染咨询题有哪些？答：全球性大气污染咨询题包括温室效应、臭氧层破坏和酸雨等三大咨询题3、大气污染物如何分类？答：大气污染物按其存在状态可概括为两大类：气溶胶状态污染物〔粉尘、烟、飞灰、黑烟、雾〕；在我国的环境空气质量标准中，还可依据粉尘颗粒的大小分为总悬浮颗粒物〔TSP〕和可吸进颗粒物〔PM10〕气体状态污染物，以分子状态存在，包括：含硫化合物〔SO2〕、含氮化合物〔NO和NO2〕、碳氧化物、有机化合物、卤素化合物等。
4、目前中国的大气污染以哪种类型为主？要紧大气污染物是什么？答：以煤烟型为主，要紧大气污染物是SO2和烟尘。
5、环境空气质量功能区如何分类？答：依据环境空气质量标准，将环境空气质量功能区分为三类：一类区为自然保卫区、风景名胜区和其他需要特殊保卫的区；二类区为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区；三类区为特定工业区。
以上三类区分不执行一、二、三级标准。
第2章燃烧与大气污染1、煤中硫的存在形态有哪些？哪些形态的硫最终以SOX的形式排放？答：煤中含有四种形态的硫：黄铁矿硫〔FeS2〕、硫酸盐硫〔MeSO4〕、有机硫和元素硫。
2、煤收到基、空气枯燥基、枯燥基、枯燥无灰基的概念？答：收到基〔ar〕，以包括全部水分和灰分的燃料作为100%的成分，亦即锅炉燃料的实际成分，(ar)C+H+O+N+S+A+W=100%；空气枯燥基〔ad〕，以往掉外部水分的燃料为100%成分，(ad)C+H+O+N+S+A+W=100%；枯燥基〔d〕，以往掉全部水分的燃料作为100%的成分，(d)C+H+O+N+S+A=100%；枯燥无灰基〔daf〕，以往掉全部水分和灰分的燃料作为100%的成分，(daf)C+H+O+N+S=100%。
(完整版)大气科学练习题及答案..
一、地球大气的成分及分布1、现代地球大气的主要成分是（C）A、H2、He和COB、CO2、CH4、NH3和H2OC、N2和O22、已知气压为p（hPa），气温为t（℃）时：试求该干空气的密度ρd（kg/m3）的表达式；试求相同温压条件下，水汽压为e（hPa）的湿空气密度ρ（kg/m3）的表达式。
3、两块气团的相对湿度分别为36%和78%，其中含有较多水汽的是（C）A、相对湿度为36%的气团B、相对湿度为78%的气团C、条件不足，无法确定4、未饱和湿空气块绝热抬升，下列湿度参量中随之增大的是（B）A、露点温度B、相对湿度C、比湿D、水汽压5、地球大气的演化大体上可分为原始大气、次生大气和现代大气三个阶段，次生大气主要成分是CO2、CH4、(H20)和(NH3)等6、已知湿空气气温为t(℃)，比湿为q(g/kg)，其虚温的表达式为7、对于地球大气中对流层臭氧的来源，以下说法错误的是（D）P20A、平流层臭氧是以扩散和湍流方式输送来的B、对流层大气中发生的光化学反应C、雷暴闪电、有机物氧化生成D、分子氧吸收波长小于0.24微米紫外辐射离解为原子氧，此后原子氧在第三种中性粒子的参与下与分子氧结合形成臭氧。
8、何为干洁大气？若按浓度分类，干洁大气可分为几部分，主要成分分别是？答：除水汽以外的纯净大气即是干结大气。
主要成分、微量成分、痕量成分9、已知某气块的温度为15℃，气压为1015hPa，混合比为0.01g/g，求该气块的饱和水汽压、水汽压、相对湿度、绝对湿度和比湿的大小。
10、（B）在大气中所占比例很小，却是大气中很活跃的成分A、惰性气体B、水汽C、臭氧D、气溶胶11、气溶胶粒子也称为大气粒子。
按尺度大小分为三类，不包括以下哪类（A）A、小核（r<0.1）B、大核（0.1<r<1）C、巨核（r>1）D、爱根核（r<0.1）12、臭氧主要分布在（10-50km）高度的平流层大气中，极大值在（20-30km）之间。
大气的组成和结构
1 对流层
➢ 对流层集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽。 ➢ 对流层大气热量的直接来源主要是空气吸收地面发出的长
波辐射，靠近地面的空气受热后热量再向高处传递。 ➢ 对流层中，水汽和二氧化碳对大气温度变化的影响最大。
2020/6/15
中国民航大学 空管学院
第一章 大气的组成和结构
第一节 大气组成 第二节 大气结构 第三节 空气状态方程 第四节 标准大气
地球大气
地球表面的外层是多种气体混合组成的空气，受地球重 力作用，围绕地球占有一定的空间，称为地球大气，简称大 气 （Atmosphere）。
大气不停地运动，不断地变化，呈现出各种各样的天气 （Weather）现象。
对流层三大重要特对征流层：的三个主要特点：
气温随着高度的增高而降低 具有强烈的对流和湍流运动 各气象要素水平分布不均匀
因为大气不能吸收太阳短波辐射，但地 面能吸收太阳辐射而升温并放出长波辐 射，大气主要通过吸收地面的长波辐射 低层和空通气过由对于流从、地湍面流得等到方热式量从使地之面受吸热收上热升， 高层量气冷才象空能要气升素下温水沉，平，因分从而布而越不造接均成近匀对地。流面层的内大存气在得强 烈的到由垂的于直热各混量地合越纬作多度用，和。造地热成表带对性地流质面层的温的差度气异高温，随地垂高面直 混合度上能升空到高空很而气高降在高低水度。平，方对向流上层具顶有高不度同高物；理极属地 地度面低性从温。，而度温产低、生，压各垂、种直湿天混等气合要过作素程用水和弱平天，分气对布变流不化层均。顶匀高，
T1
北Y 东X
二、大气垂直分层结构
大气层状结构：
对流层（Troposphere） 平流层/同温层（Stratosphere） 中间层（Mesosphere） 暖层/电离层（Thermosphere） 外逸层（Exosphere）
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西南交通大学环境学院 龚正君 O3 +Ogongzhengjun@ → 2O 2
西南交通大学环境学院 龚正君 gongzhengjun@
6.2.2 臭氧分解的催化机制
研究证实，平流层中存在的一些微量组分可以按下面 的机制催化臭氧分子的分解反应：
Y + O3 → YO + O 2 YO + O → Y + O 2 净结果 O3 + O → 2O 2
西南交通大学环境学院 龚正君 gongzhengjun@
O3 + hv → O 2 +O( P)
3
O( P)+O3 → 2O 2
3
总反应
西南交通大学环境学院 龚正君 2O3gongzhengjun@2 +hv → 3O
Chapman以上述纯氧体系中氧的光解离和再结合的 平衡模型为依据，提出了关于平流层臭氧的形成理 论，称为臭氧化学的Chapman机制。此机制最大的 成功之处在于解释了平流层臭氧的形成机制及其吸 收阳光紫外线的机理。该理论在平流层化学占据主 导地位达40余年。 到20世纪70年代，一些研究开始分析平流层臭氧生 成和消除的定量关系，很快发现Chapman机制是不 完整的。采用对流层化学的拟稳态近似方法(pseudo steady-state apoach，简称PSSA)可对臭氧层体系下 的臭氧浓度水平进行简单分析。
OH+HO 2 → H 2 O+O 2 HO 2 +HO 2 → H 2 O 2 +O 2
西南交通大学环境学院 龚正君 gongzhengjun@
2．奇氮组分的催化反应 Paul J．Crutzen最早于1970年提出氮氧化物是清除平 流层臭氧的催化剂，对天然的臭氧平衡有重要作用。 由于20世纪70年代左右美国拟开展大型的超音速飞机 发展计划，这一平流层内的飞行器可能直接向平流层 排放大量的水蒸气和氮氧化物，科学家对排放是否造 成严重的臭氧损耗产生了极大的争议。为弄清这一问 题，组织了大规模的研究。与此前的动力学、气象学 研究不同的是，这些研究的核心是化学转化，也奠定 了化学过程在平流层臭氧变化中的主导作用。
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含氢化合物在平流层生成HOx(OH+HO2)后，即 通过反应(6-20)的基本催化过程清除臭氧分子。 但在平流层的不同高度上，由于参与反应的物 种浓度水平条件不同，反应过程有一定的差异。 主要是因为在较高的平流层，大气中O(1D)含 量丰富，因此HO2向OH的传递通过O(1D)进 行，而在较低的平流层，大气中O(1D)含量很 少，在将HO2化为OH的过程中O3竞争力更强。 表6-3总结了在平流层不同高度处的HOx反应。
1
N 2 O+O( D) → 2NO
1
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此外，超音速和亚音速飞机排放的NO也 是平流层NOx的一个来源。NOx另一个较 小的天然源是N2分子在宇宙射线的作用 下解离出N原子，然后与空气中的O2或O3 分子结合生成NO。
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2．奇氢物种(HOx) 主要是由CH4、H2O(g)或H2与激发态原子 氧O(1D)反应生成的。O(1D)主要来自O3 的光解离。
O3 + hv(λ ≤ 310nm) → O 2 +O( 1 D) CH 4 +O( 1 D) → OH+CH 3 H 2 O+O( 1 D) → 2OH H 2 +O( 1 D) → OH+H 西南交通大学环境学院 龚正君
第6章 平流层大气化学 ——南极臭氧洞
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6.1 大气平流层的基本特征
6.1.1平流层的物理特征 平流层的最大特点是大气以平流运动为主，极少 垂直方向的对流运动。这主要是因为平流层的 温度结构与对流层不同，在对流层顶到距地表 大约35 km的高度内，大气温度变化非常微 小，这一高度平流层的大气温度非常低，大约 在-80℃左右。自35km到平流层顶，气温随高 度的升高而上升。平流层温度低，空气稀薄， 水蒸气极少，在这一层气象过程也极少发生。
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实际上，平流层的化学过程在过去很长时间内并不是平流 层研究的重要内容。主要是因为平流层距地表较远，由地 面污染源排放出来的气体大部分在未到达平流层之前就已 经转化为其他物种或通过干、湿沉降的形式回到地表。因 此只有那些在对流层寿命相对长的物种才有可能进入平流 层。 另一方面，太阳辐射中的强紫外辐射部分可以使许多气体 分子发生解离，从而引发一系列与对流层大气差别较大的 化学反应。根据平流层中化学物种的转化关系，将直接来 自对流层的化合物分子称为源分子(source molecule)，在平 流层中以活性中间体存在的组分称为自由基 (radical)，而 将反应生成的相对稳定的产物称为储库分子(reservoir molecule)。表6-1列出了平流层中的主要痕量气体组分。 西南交通大学环境学院 龚正君
gongzhengjun@
3. 奇氯、奇溴物种（ClOx、BrO）
海洋生物产生的CH3Cl少量可进入平流层并 光解产生Cl原子。 这一来源贡献的氯原子量实际很少。平流层 的活性氯原子更重要的来源是人工合成的氟 氯碳化合物，最典型的代表物是CFCl3和 CF2C12。它们在平流层中既可以光解释放出 所含的全部氯原子，也可以与O(1D)反应生 成ClO，参与破坏臭氧分子。
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一般将来自太阳的紫外辐射根据波长分为三个区： 315～400 nm的紫外线称为UV-A区，臭氧对这一波长 范围的紫外线基本上不吸收。事实上，这一波段少量 的紫外线也是地表生物所必需的，它可促进人体的固 醇类转化成维生素D，如果缺乏会引起软骨病，尤其会 对儿童的发育产生不良影响。 280～315 nm的紫外线称为UV-B区，这一波段的紫外 辐射是可能到达地表并对人类和地球其他生命造成最 大危害的部分。 200～280nm的紫外线部分称为UV-C区，该区紫外线 波长短，能量高，但是这一区的紫外线能被大气中的 氧气和臭氧完全吸收，不会到达地表造成不良影响。
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CH 3Cl + hv → Cl + CH 3 CFCl3 + hv(175nm ≤ λ ≤ 220nm) → CFCl2 + Cl CFCl2 + hv(175nm ≤ λ ≤ 220nm) → CFCl + Cl O( 1 D) + CFn Cl4-n → CFn Cl3-n + ClO CBrClF2 + hv(175nm ≤ λ ≤ 220nm) → CClF2 + Br
6.1.2平流层的化学特征 从化学特征上看，平流层中最重要的化学组分就是臭氧 (O3)。近地层的臭氧是光化学烟雾过程中生成的主要二次 污染物，同时由于O3也是大气OH自由基的来源，因此是 对流层化学的关键物质。但是，对流层大气中的O3仅占 大气臭氧总量的10％左右，平流层保存了大气中90％以 上的臭氧，主要集中在距地面15～35 km的高度范围内， 浓度最大值位于约20~25km高度，这一层高浓度的臭氧 就是所谓的“臭氧层”(图6—2)。 事实上臭氧浓度峰值出现的高度是随纬度变化的，一般 在赤道附近最大浓度出现在25 km左右，在中纬度地区出 现在20k功左右，在极地地区位于16 km左右。夏季臭氧 的浓度高于冬季。
gongzhengjun@
这些组分进入平流层的简要过程大致为： 1．奇氮物种(NO2) 源分子主要是N2O。 N2O由地表产生， 由于不溶于水，在对流层中基本是惰性 的。当其扩散进入平流层后，约有90％ 光解转化为N2，有约2％转化为NO。
N 2 O+hv(λ ≤ 315nm) → N 2 +O( D)
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6.2 平流层的气相化学过程
6.2.1 纯氧体系的臭氧化学——chapman机制
地球大气的演变最终形成了最适合生命生存和繁衍的环境。 臭氧层，由于独特的阻挡紫外辐射的能力，成为地球生命支 撑系统的组成因素之一。实际上臭氧层存在的原因是一个有 趣的科学问题，第一个揭示臭氧层产生原因的学者是英国科 学家Sidney Chapman，他于1930年提出，平流层臭氧的形 成和去除是一个自然的过程。Chapman认为，在平流层， 低层大气输送的氧气在紫外辐射的作用下分解为原子氧，原 子氧再与氧分子结合即生成臭氧分子；当然原子氧也可能与 臭氧分子发生碰撞，将臭氧分子分解为两个氧气分子。在这 个过程中，氧原子破坏臭氧分子的能力是与平流层臭氧的量 成正比的。当臭氧分子在平流层生成的速率与去除的速率一 致的时候，平流层的臭氧总量处于动态平衡状态而保持稳定。
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用化学反应式来描述，即为： (i)臭氧的生成反应(发生在25 km以上)为
O 2 + hv(λ ≤ 240nm) → 2O( 3 P) O( 3 P)+O 2 +M → O3 +M 总反应 3O 2 +hv → 2O3
(ii)臭氧的清除反应为
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尽管平流层中的氧气和臭氧分子能够吸 收97％～99％的高频紫外辐射，但仍有 部分UV-B波段的紫外辐射可能到达地 表，成为太阳辐射中对人类和地球上其 他生命造成最大危害的部分。
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