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众所周知,臭氧具有强烈吸收有害紫外线的功能,臭氧层是保护地球上生物的天然屏障.然而,随着生产力水平的发展,特别是进入现代社会以来,由于人类向大气中排放大量氯氟烃,导致地球上空的臭氧层变薄,严重地危害了人类自身以及其他生物的生存安全.
据观测,目前臭氧层破坏比较严重的地方在地球的“三极”上,即北极地区、南极地区和青藏高原的上空.而地球上的这“三极”自然条件恶劣,人烟稀少,当地人们向大气中所排放的氯氟烃数量有限,为什么“三地”上空臭氧层所受的破坏反而比较严重呢
原来包围在地球周围厚厚的大气层,在垂直方向上可以分为5层:对流层、平流层、中间层、热层和外层(后三层中学新教材统称为高层大气).臭氧层就位于平流层当中.对流层是高度最低的一层,它和人类的关系最为密切,人类在向大气中排放的有害气体首先进入到该层当中.它的高度就是该层空气对流运动所能到达的顶端,因而其高度随纬度和地势高低而变化;赤道地区因所获得的太阳辐射较多,空气对流运动旺盛,因而对流层较高;两极地区因所获得的太阳辐射较少,空气对流运动较弱,对流层较低;南极相对于北极更冷一些,因而其对流层就更低;青藏高原虽然纬度不是很高,但由于它作为“世界屋脊”的较高的地势,使其表面温度降低,空气对流运动不够旺盛,因而对流层也较低.正是由于“三极”地区上空的对流层较低,相应的平流层的高度也随之降低.人们向对流层大气中排放的氯氟烃会随着大气的环流运动而到达“三极”地区的上空,正是因为“三地”的平流层较低,所以氯氟烃能到达平流层中而破坏臭氧层.实际的观测结果也正是如此:南极地区气温最低,平流层也最低,臭氧层破坏最为严重,已经出现了臭氧空洞;北极地区臭氧层破坏较南极地区轻一些,青藏高原地区臭氧层破坏较北极地区又轻一些.
臭氧在大气中从地面到70千米的高空都有分布,其最大浓度在中纬度24千米的高空,向极地缓慢降低,最小浓度在极地17千米的高空。20世纪50年代末到70年代就发现臭氧浓度有减少的趋势。1985年英国南极考察队在南纬60°地区观测发现臭氧层空洞,引起世界各国极大关注,臭氧层破坏最严重地区在哪呢?据观测,目前臭氧层破坏比较严重的地方在地球的“三极”上,即北极地区、南极地区和青藏高原的上空.而地球上的这“三极”自然条件恶劣,人烟稀少,当地人们向大气中所排放的氯氟烃数量有限,下面一起来具体了解一下臭氧层空洞在哪里吧?
2000年9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到2830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。这是迄今观测到的最大的臭氧层洞。图中覆盖在南极上空如同兰色水滴的就是就是卫星观测到的臭氧洞。
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。1985年,英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现:1977-1984年每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约30%,有近95%的臭氧被破坏。1985年前南极臭氧洞大小和深度,大约以两年为消长周期。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展。
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。
臭氧空洞在南极最严重的原因主要有以下几点:
地球磁场的影响:
大气环流稳定性:
对流层稀薄:
化学反应与废气排放:
综上所述,地球磁场的影响是导致南极臭氧空洞最严重的主要原因,而大气环流的稳定性、对流层的稀薄以及化学反应与废气排放等因素也在一定程度上加剧了南极臭氧层的耗损。
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