臭氧是什麼?南極為什麼會出現臭氧洞?

2020-12-05 知識就是力量

本文來自:百度知道日報

學過化學和生物的人都知道,臭氧層對於地球上的生物來說很重要。那麼你知道臭氧洞是怎麼形成的嗎?南極地區的為什麼會出現臭氧洞呢?一起來了解一下。

什麼是臭氧?

臭氧是一種由3個氧原子組成、有特殊 「臭」味的氣體,主要分布在平流層,特別是在離地面 20~30千米的臭氧層裡濃度最大。臭氧是一種化學性質很不穩定和氧化性很強的物質,它在平流層中的生成和分解與太陽輻射有密切關係。臭氧是一種痕量氣體,在大氣中含量很少。在標準情況下,如果把大氣柱中的臭氧全部收集起來,其全球平均累積厚度僅為3毫米左右,即只相當於兩枚 5 分硬幣的厚度。

臭氧層是保護地球生命的盾牌。若沒有臭氧層,地球生靈面臨的將是滅絕。

南極臭氧洞是怎麼形成的?

20世紀70年代末以來,全球臭氧總量是下降的,尤其是在南極地區下降最明顯。80年代中期,日本和英國科學家先後發現,春季南極站觀測到的大氣臭氧總量值與10年前相比減少了30%~40%;隨後美國科學家用衛星資料也證實了這一結果。在春季 ,南極地區臭氧總量急劇減少,會出現低於全球平均值30~40% 的閉合低值區,與周圍地區相比,就顯得南極洲上空出現一個臭氧低值的「空洞」,這就是南極臭氧洞。近幾十年來,北極地區的臭氧也是減少的,但迄今為止,還未出現過像南極那樣的 「臭氧洞」。

南極臭氧洞並不是全年都存在的,只在南極春季出現。通常南極臭氧在7月下旬開始減少,8月中旬後就出現較為明顯的臭氧洞,9月下旬到10月上旬臭氧洞的面積最大,10月底後臭氧急劇增加 , 臭氧洞逐漸填塞,12月中旬恢復正常,就不再有臭氧洞了。

南極臭氧洞的強度和範圍時大時小,每年都是有變化的,「空洞」中的最低值也是波動的,並不像有的媒體所說的「日益加大」哦。

圖文/陸龍驊

本文節選自《知識就是力量》雜誌

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    在春季,南極地區臭氧總量急劇減少,會出現低於全球平均值30~40%的閉合低值區,與周圍地區相比,就顯得南極洲上空出現一個臭氧低值的「空洞」,這就是南極臭氧洞。  南極臭氧洞的出現與人類活動關係密切。形成臭氧洞需要滿足 2 個條件:大氣中存在人類活動排放的氟利昂和溴化烴等消耗臭氧層物質(人為因素),是春季南極臭氧洞形成的一個必要條件;而春季南極平流層極地渦旋中較長時間的低溫(自然因素),則是南極春季臭氧洞形成的又一必要條件。
  • 探秘「南極臭氧洞」
    直到保爾·克魯岑、舍伍德·羅蘭和馬裡奧·莫利納三位科學家研究發現之前,誰也沒有擔心氟氯烴會影響到大氣。1974年,這三位科學家警告人們,氟氯烴可能降低平流層臭氧的平均濃度。他們因這一開創性的研究成果而獲得1995年諾貝爾化學獎。
  • 南極臭氧洞,今年怎麼又小了?
    要搞清這個問題,就要從什麼是臭氧和臭氧洞,臭氧是由3個氧原子組成的一種痕量氣體,主要分布在平流層,通常最大濃度出現在離地22~27km的地方(圖1)。1984和1985年,日本和英國科學家先後報導,春季南極站觀測到的大氣臭氧總量值與10年前相比減少了30~40%,隨後美國科學家用衛星資料也證實了這一結果。在春季,南極地區臭氧總量急劇減少,會出現低於全球平均值30~40%的閉合低值區(通常這個值設定為220 DU),與周圍地區相比,就顯得南極洲上空出現一個臭氧低值的「空洞」,這就是南極臭氧洞(圖2)。
  • 南極臭氧洞,怎麼又小了?
    臭氧層在地球表面並不是均勻分布,世界三極地區即南極、北極和青藏高原的臭氧層會明顯稀薄。如果某處臭氧層中臭氧含量減少到正常值的50%以下,科學家們就會形象地說這是個臭氧洞。近30餘年來,每年南半球春季,南極上空都會出現臭氧洞,其平均面積達1820萬km²;然而,在剛過去的2019年南半球春季,臭氧洞的平均面積只有934萬km²,差不多縮小了一半(其9月21日為616萬km²,還不到多年平均的30%),是自臭氧洞發現以來的最小規模。臭氧是由3個氧原子組成的一種痕量氣體,主要分布在平流層。
  • 藏文科普 | 臭氧洞咋就南極有?
    為什麼要把臭氧洞的範圍定義為220多布森單位呢?因為當南極平流層臭氧總量低於220多布森單位時,南極上空的紫外線輻射就能夠穿透平流層到達地面,使人們罹患皮膚癌,輕者皮膚潰爛,重者危及生命;與此同時,還可以殺死位於海洋表層1米內的生物,破壞海洋環境。
  • 五問北極「臭氧洞」
    也有報導稱,北極上方出現了一個面積達到加利福尼亞州5倍的臭氧洞,這個規模空前的空洞有時會向東歐、俄羅斯和蒙古地區移動,因而當地人受到的紫外線照射強度會增加,但不會持久。  長期以來,南極地區臭氧層縮小的規模一直都比北極地區大,因為前者的氣溫要比後者低得多。但在近期,類似於「北極上空疑現首個臭氧洞,或已延伸到紐約上空,面積大如美國大陸」的消息屢見不鮮。
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    今年春季,北極地區出現臭氧低值區,臭氧損耗創下歷史新高,一時間「首個臭氧空洞已經形成」、「北極上空疑現臭氧洞,面積大如美國大陸」、「皮膚癌風險或將提升」等報導鋪天蓋地,眾說紛紜。  北極真的出現臭氧空洞了嗎?北極地區出現臭氧低值區的原因有哪些?會不會給我們北半球的居民帶來不良影響?
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    1、為什麼臭氧層空洞會出現在人跡罕至的南極上空?在距離地表大約20-50千米的大氣層中,聚集了大量無色且活躍的氣體臭氧,我們將這部分大氣層稱為臭氧層。臭氧層就像地球的一層保護膜,能夠有效阻擋近98%的紫外線,只讓那些對生物有益的光線照射到地球上。
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  • 造成臭氧洞的原因是什麼?
    臭氧(O3)是氧氣的一種特殊形式。臭氧只佔大氣中非常小的一部分,但是它的存在對於人類福祉卻是至關重要。WMO和科學界使用地面、氣球、飛機和衛星觀測獲取的氣象資料來監測全球臭氧的發展。臭氧層位於大氣層的高處,離地球表面10至40公裡,低於大多數飛機的飛行高度,這個區域被稱為平流層。它含有大氣中約90%的臭氧。
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    右邊的標度顯示了Dobson單位,即大氣中臭氧含量的量度。
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    那麼,臭氧究竟是什麼?臭氧層空洞是怎麼回事,它會對人類造成什麼危害?目前臭氧層的情況如何呢?在春季 , 南極地區臭氧總量急劇減少 , 會出現低於全球平均值 30 ~ 40% 的閉合低值區 , 與周圍地區相比 , 就顯得南極洲上空出現一個臭氧低值的「空洞」,這就是南極臭氧洞(圖 1)。
  • 2020年春季超強北極臭氧洞
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  • 平流層變暖使臭氧洞縮小 但溫室氣體可不是「補天石」
    在1979—1985年,10月份的南極臭氧最小值較早先同期減少了40%。在春季,南極地區臭氧總量急劇減少,會出現低於全球平均值30%—40%的閉合低值區,與周圍地區相比, 就顯得南極大陸上空出現了一個臭氧值極低的「空洞」,這就是南極臭氧洞。然而,南極臭氧洞並不是全年都存在的,只在南極春季出現。
  • 臭氧洞
    臭氧洞(ozonehole)是指南極上空的低濃度臭氧區。觀測表明,自20世紀50年代中期以來,春季(8月下旬~11月中旬)南極上空氣柱中的臭氧總量顯著減少(超過50%),其中70年代中期以來,減少尤其顯著。區域從南極點直到南緯45°。平流層下部的大氣化學成分也發生了明顯變化。
  • 臭氧在消失!南極上空出現大洞可裝下兩個美國,分析:後果需警惕
    自20世紀70年代末起,人們觀測到南極平流層會出現明顯的季節性臭氧損耗現象。這一現象通常於每年7-8月(南半球冬季)開始出現,9-10月(春季) 達到頂峰,11-12月逐漸減小消失,被稱為「臭氧層空洞」。而自20世紀90年代末起,南極春季臭氧層空洞面積出現急劇明顯擴大,引起了全球人類的關注。
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    平流層在陸地上空10至40公裡之間的高度上,平流層中的臭氧層是抵禦紫外線輻射最有效的屏障之一。如果這一保護層出現破洞,就會影響冰川的融化速度,同時也會給所有生物體免疫系統帶來更大壓力,並增加人類患皮膚癌和白內障的風險。