南极臭氧层空洞出现的季节及原因
浅谈臭氧层空洞
浅谈臭氧层空洞摘要：旨在谈论臭氧空洞的发现，产生原因及现状。
臭氧层空洞带来的巨大危害。
我们应该采取的措施。
Abstract: The discovery of the ozone hole to talk, reason and the status quo. The enormous damage the ozone hole. We should take measures.关键词：臭氧空洞；发现；产生原因；现状；危害；措施。
Key words: ozone hole; discovery; causes; the status quo; hazards; measures.1 南极臭氧空洞的发现用从地面到高空垂直柱中臭氧的总层厚来反映大气中臭氧含量的方法叫做柱浓度法。
正常大气中臭氧的柱浓度约为300多布森单位（１个多布森单位是标准状态下千分之一厘米的臭氧层厚度）当臭氧的柱浓度小于200多布森单位，臭氧浓度减少的区域，臭氧极其稀薄，与周围相比好像是形成了一个“洞”，直径达上千公里，“臭氧空洞”因此而得名。
第一个发现南极臭氧空洞是两位日本科学家，1982年9月，他俩在南极昭和站观察活动中偶然发现并报道这一现象，但当时很少有人注意到这一件事。
之后不久，英国南极站的科学家约瑟·法曼等在哈雷湾站也观察到每年9月（南极的早春）南极上空臭氧急剧减少[1]。
１９８５年英国南极探测局公布哈雷湾站1980年初以来在南极春季观察到臭氧层空洞这一消息。
这个空洞面积非常大，基本上与美国领土面积相当，于每年9月上旬出现，然后迅速地减少一半左右，并形成一个“臭氧空洞”，持续到11月又逐渐恢复。
这一报道引起全世界的震惊，人们担心这是臭氧层破坏或解体的先兆。
1986年，美国公布了通过“雨云二号”卫星得到的数据，证实了自1979年到1984年10月在南极上空的确出现了总臭氧含量持续减少的情况，这样显著的变化已经超出了由气候变化引起的变化范围直到这个时候，南极上空的臭氧空洞才受到全球的关注。
臭氧层为什么会出现空洞
臭氧层为什么会出现空洞臭氧层空洞是现在很受人重视的问题之一，那么你知道为什么臭氧层会出现空洞呢?小编就和大家分享臭氧层出现空洞的原因，来欣赏一下吧。
臭氧层出现空洞的原因氟利昂的广泛运用造成了臭氧层空洞。
臭氧是一种有特殊臭味的气体，由三个氧原子组成。
所谓臭氧层，主要是指离地面15-50公里的大气平流层中比较集中的臭氧。
即使在那里，臭氧的浓度也只有10ppm( 即百万分之十)。
倘若将这些臭氧全部集中起来覆盖在地球上空，仅有3毫米厚。
可就是这么稀薄的一层臭氧，就吸收了太阳辐射到地球的99%的紫外线，从而保护了人类和其它生物免遭过量紫外线的灼伤。
如今，这宝贵的臭氧层正遭到严重破坏。
“元凶”是谁?是氯氟烃(CFC)，也就是人们所说的氟利昂。
在现代社会的生产与生活中，氟利昂被广泛地用作电冰箱的制冷剂，用作泡沫塑料的发泡剂，用作电子元件和精密仪器的清洗剂，用作药剂和美发的喷雾剂等。
氟利昂的化学性质非常稳定，被排放之后绝大部分都积存在空气中，然后慢慢地飘浮到高空的平流层，在那里经过光解分离出氯原子，而氯原子正是残害臭氧的“杀手”——1个氯原子在连锁反应中可以破坏10万个臭氧分子!臭氧层空洞危害1.农产品减产及其品质下降。
试验200种作物对紫外线辐射增加的敏感性，结果2/3有影响，尤其是大米、小麦、棉花、大豆、水果和洋白菜等人类经常食用的作物。
估计臭氧减少1%，大豆减产1%。
2.减少渔业产量。
紫外线辐射可杀死10米水深内的单细胞海洋浮游生物。
实验表明，臭氧减少10%，紫外线辐射增加20%，将会在15天内杀死所有生活在10米水深内的鳗鱼幼鱼。
3.破坏森林。
据研究，臭氧减少影响人类健康及生态系统的主要机制是紫外线辐射的增加会破坏核糖核酸(DNA)，以改变遗传信息及破坏蛋白质。
除了影响人类健康和生态外，因臭氧减少而造成的紫外辐射增多还会造成对工业生产的影响，如使塑料及其他高分子聚合物加速老化。
臭氧层空洞对人类的影响高能量的紫外线(波长为315–280纳米)可以导致皮肤癌，另外低层大气(对流层)臭氧增加也会对人类健康产生危害。
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。
南极臭氧层空洞出现的季节及原因
南极臭氧层空洞出现的季节及原因南极臭氧层空洞只在南极的春季（9-11月）出现，持续一个月左右。
目前，主要解释是从光学角度进行的。
这种观点认为，使臭氧层破坏的罪魁祸首主要是氟氯烃（CFCs）。
在人类聚居的北半球，由于大量生产和使用CFCs，并使之进入大气层中，大气环流携带着北半球散发的CFCs，随赤道附近的热空气上升，分流向两极。
在南极黑暗酷冷的冬季（6－9月），下沉的空气在南极洲受到山地的阻挡，停止环流，就地旋转，形成“极地风暴旋涡”。
这股旋涡不断上升，上升到20千米高空的臭氧层内以后，把南极与中低纬地带空气对流隔绝开来，使南极变得极冷，并开始出现滞留在空中的冷气团“冰云”。
“冰云”中的冰晶微粒把气流中的CFCs吸收在其表面，并不断积聚其中。
当南极的春季来临时，阳光照向“冰云”，冰晶融化，释放出吸附的CFCs。
由于CFCs是一种含氯的有机化合物，当它受到短波紫外线的照射，分解出一种自由基，这种自由基与臭氧发生反应生成另一种自由基，反应过程中消耗掉一部分臭氧。
一个氯原子可破坏10万个臭氧分子。
因此，南极的臭氧洞出现在春季。
另一种解释是从动力角度进行的。
这种观点认为，在南极极夜期间，因中低纬向南极的热量输送效率很低，控制南极上空的极地“旋涡”内部，形成了异常低温环境，光照少，氧分子合成臭氧的光化学作用就会减弱。
当极夜结束，春季来临（9月始），太阳重新越出地平线时，由于集中于平流层中下层的臭氧对太阳辐射的吸收，这一范围的大气被加热，于是该层出现了上升运动。
这一上升运动引起的抽吸作用，将对流层臭氧含量低的气体带入了平流层，替代了原来平流层臭氧含量高的气体。
这种“抽吸作用”直到11月份才逐渐减弱，此时南极上空臭氧浓度逐渐上升。
可见，由于南极春季的这种“抽吸作用”，导致了南极春季臭氧空洞的形成。
臭氧层空洞的出现原因
臭氧层空洞的出现原因、危害及防治臭氧层空洞的出现原因、危害及防治摘要：在距离地球表面15~25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。
臭氧对太阳的紫外线辐射有很强的吸收作用,能有效地阻挡对地表生物有伤害作用的短波紫外线。
因此,我们可以推测,直到臭氧层形成之后生命才有可能在地球上生存,延续和发展.臭氧层是地表生物系统的"保护伞".本文将着重讨论臭氧层空洞的形成原因与防治措施,并结合现状对臭氧层空洞的危害进行了详细的分析。
最后,呼吁加强环境保护,防治臭氧层空洞。
关键词：臭氧层原因现状危害防治措施臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。
大气层的臭氧主要以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。
臭氧分子不稳定，紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子，形成一个继续的过程臭氧氧气循环，如此产生臭氧层。
不过近一个世纪以来臭氧层不断出现令人忐忑不安的臭氧层空洞现象，在此我想介绍一下这些现象的发生原因及对人类的危害等几个问题。
1、臭氧层空洞的含义、臭氧层空洞的发现及产生原因臭氧层是大气平流层中臭氧浓度最大处，是地球的一个保护层，太阳紫外线辐射大部被其吸收。
所谓的臭氧层空洞是指大气平流层中出现臭氧浓度大量减少的空域的现象。
20世纪70年代人类发现了臭氧层空洞，尤其是南极洲臭氧洞的发现使人们深感不安，它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。
南极臭氧洞一经发现，立即引起了科学界及整个国际社会的高度重视。
各国科学家们对这一问题的许多现象和特征进行探索，如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？对于这些涉及臭氧损耗的地域性、季节性及其规模的定性和定量研究，是自南极臭氧洞被发现之后的科学热点。
最初对南极臭氧洞的出现有过三种不同的解释，一种认为，南极臭氧洞的发生是因为对流层的低臭氧浓度的空气传输到达平流层，稀释了平流层臭氧的浓度；第二种解释认为，南极臭氧洞是由于宇宙射线的作用在高空生成氮氧化物的结果；此外，美国科学家莫里纳（Molina）和罗兰德（Rowland）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（俗称氟里昂）和含溴化合物哈龙（Halons）。
南极臭氧空洞
南极臭氧空洞及发现过程资料来源：/hx/s/yuanwenhuaxuewang/kejian/huanbao/gaishandaqi zhiliang/txt/chuyang2.htm臭氧层在大气中是极其脆弱的一层气体，如果在零度的温度下，沿着垂直的方向将大气中的臭氧全部压缩到一个大气压，那么臭氧层的总厚度只有3毫米左右。
科学家在南极地区最早发现了严重的臭氧层破坏。
南极是一个非常寒冷的地区，终年被冰雪覆盖，四周环绕着海洋。
在过去１０～１５年间，每到春天南极上空平流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损。
极地上空臭氧层的中心地带，近９５％的臭氧被破坏。
从地面向上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成了一个“洞”，直径上千千米，“臭氧洞”就是因此而得名的。
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。
１９８７年１０月，南极上空的臭氧浓度下降到了１９５７～１９７８年间的一半，臭氧洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。
从那以后，臭氧浓度下降的速度还在加快，有时甚至减少到只剩30%，臭氧洞的面积也在不断扩大。
1994年10月观测到臭氧洞曾一度蔓延到了南美洲最南端的上空。
近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展，1995年观测到的臭氧洞的天数是77天，到1996年几乎南极平流层的臭氧全部被破坏，臭氧洞发生天数增加到80天。
1997年至今，科学家进一步观测到臭氧洞发生的时间也在提前，1998年臭氧洞的持续时间超过100天，是南极臭氧洞发现以来的最长记录，而且臭氧洞的面积比1997年增大约15%，几乎可以相当三个澳大利亚的面积。
这一迹象表明，南极臭氧洞的损耗状况正在恶化之中。
英国南极测量局的大气科学家在南极进行了一项研究计划，这一研究计划分别在地面和空中进行。
球载仪器一般是检测该仪器所行进的大气的构成及其化学性质。
陆基探测仪和星载探测仪则执行遥测任务。
这些研究活动采取了国际合作方式。
例如，1987年代表19个组织和四个国家的大约150名科学家和辅助人员聚会于智利的蓬塔阿雷纳斯,进行了一项规模空前的研究，即机载南极臭氧实验。
[为什么南极上空有个臭氧洞？] 南极臭氧洞
![[为什么南极上空有个臭氧洞？] 南极臭氧洞](https://img.taocdn.com/s3/m/62da93c45f0e7cd18525369a.png)
[为什么南极上空有个臭氧洞？] 南极臭氧洞每年的9月16日是联合国大会确定的“国际保护臭氧层日”，之所以选定这个日子，是纪念1987年9月16日签署的《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。
按其要求，所有缔约国都应冻结并依照缩减时间表来减少含氯氟烃(CFCs)和其他消耗臭氧层物质(ODS)的生产和使用。
2007年恰逢该议定书签署20周年。
正如今年“国际保护臭氧层日”主题所言，我们有理由“庆祝20年来所取得的进展”，但是我们还应有一个清醒的认识，要使脆弱的臭氧层所受到的损耗得以弥补，我们要做的还有很多。
曾经被用作电冰箱、空调、冷冻机设备的制冷剂，泡沫材料的发泡剂以及灭火剂、清洗剂等使用的以氟利昂为代表的含氯氟烃、含溴氟烃等物质，会破坏大气中的臭氧分子，使臭氧浓度减少，导致紫外线辐射量增加，从而危及人类健康与生态环境。
这已成为一个常识被人们所接受。
南极上空臭氧层破坏情况尤其引起人们的关注。
实际上，正是1985年发现南极上空臭氧层明显变薄，即所谓的“南极臭氧层空洞”问题之后，才使得国际上保护臭氧层的呼声高涨起来。
可是，为什么臭氧层空洞会出现在南极呢?那里可并没有地球人使用电冰箱或空调一类的东西呀!这是一个有趣的问题，也是科学家们一直在探讨的一个问题。
目前，主要解释是从光学角度进行的。
在人类聚居的北半球，由于大量生产和使用CFCs，并使之进入大气层中，大气环流携带着北半球散发的CFCs，随赤道附近的热空气上升，分流向两极。
在南极黑暗酷冷的冬季(6月～9月)，下沉的空气在南极洲受到冰山的阻挡，停止环流，就地旋转，形成“极地风暴漩涡”。
这股漩涡不断上升，上升到20千米高空的臭氧层内以后，把南极与中低纬地带空气对流隔绝开来，使南极变得极冷，常常在零下80℃以下(比北极要低得多)。
漩涡中的空气上升过程中还会生成大量的“冰晶云”。
“冰晶云”中的冰晶微粒不断把气流中的CFCs吸收在其表面，浓度越来越高。
当南极的春季(9月)来临极夜结束时，在阳光照射下冰晶云升温融化，释放出吸附的CFCs。
对臭氧空洞形成的一种解释
对臭氧空洞形成的一种解释作者：张国文上传日期：2006-11-12引言自20世纪80年代发现南极上空存在臭氧空洞以来，臭氧层保护已成为科学家和公众关注的热门话题。
目前，人们大都将臭氧层的形成归咎于CFC气体，即氟利昂。
[1]虽然也有学者对臭氧空洞的形成提出了不同的解释，但由于这些理论不像“氟利昂元凶论”那么“环保”，所以，没能得到多数科学家的赞许，也没能引起公众的注意。
笔者认为，氟利昂可导致臭氧的减少应该是不争的事实，但是臭氧空洞形成的主因则未必是氟利昂。
原因有三：一是南极臭氧空洞均出现在南极的春季（即9～10月），其它季节臭氧含量一般趋于正常。
而氟利昂一年四季都存在于大气中，如果臭氧空洞因氟利昂所致，那么臭氧空洞应该不只出现在9～10月。
二是北半球的大陆面积和人口占全球的大部分，排放的氟利昂也占总量的大部分。
如果是氟利昂造成臭氧空洞，那么臭氧空洞应该出现在北极,而非南极，或者至少是北极的臭氧空洞比南极大，而实际情况恰恰相反。
三是除了南极（9～10月）出现臭氧空洞以外，北极（2～3月）和青藏高原（6～9月）的臭氧含量也明显下降。
[2]难道全球各地排放的氟利昂都集中到了这三个地方，而其它地方没有？任何一个符合实际的关于臭氧空洞形成的解释，至少必须同时能够回答上述这些问题。
本文通过对地球大气的电化学环境进行研究，分析了地球大气臭氧形成的条件及变动的原因，提出了大量电子进入平流层破坏那里的氧化环境是臭氧空洞形成主要原因的假说，较好地解释了所观察到臭氧空洞现象和地球低层大气臭氧的时空变化。
1.大气的电性1.1大气电场的形成研究表明，在晴天，整个地球大气存在着一个自上而下的电场，也就是说，高空大气相对于地面具有2.9×105V的正电压。
这说明大气是带正电的。
[3]大气电场的形成机制是：宇宙线和太阳紫外线在不停地轰击地球大气层，使地球表层的大气分子电离成正离子和电子。
大气分子在电离的同时，还会发生与电离相反的复合过程，使正离子与电子（或负离子）结合成中性分子。