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南极上空出现了臭氧洞

发布时间:2014-05-14

说起臭氧洞,可能有人以为大气中出现了一个“破洞”.因此连女娲 补天的故亊也经常被引用。事实上,这只是大气中臭氧浓度在减少.无所谓“洞”的存在。臭氧洞是地球上空的臭氧层因臭氧大幅度减少的地区的通称。

  臭氧是地球大气中的一种微量气体,其总量只占大气的百万分之几 ,而且90%集中在离地面10〜50千米的大气层中.被称为臭氧层。 它可以吸收掉对地球上生灵有危害的太阳紫外辐射。在漫长的历史过 程中,臭氧形成了动态平衡,并为地球上的万灵生存提供免遭紫外伤害 的保护伞。如果地球的大气屮没有臭氧层,人类就不复存在了。

  然而,不幸的是,如今这把天然的保护伞出现了“漏洞”。1985年. 英国人发现,自1970年以来。9—10月南极上空的臭氧浓度逐年迅速 地下降。由于臭氧的减少会增加对流层紫外线的入射量,这份研究报 告震惊了全世界。1982年10月,南极上空首次出现了臭氧含量低于200个臭氧单位的区域,形成了臭氧洞,20 世纪90年代以来.南极臭氧洞持续发展,其最大覆盖面积已达2900万平方千米。

  根据科学家的分析,人类向大气屮排放的氟利昂等化合物进人臭氧层与臭氧发生化学反应,是使臭氧减少的重要因素。就南极上空臭氧洞的形成,科学家分析认为,携带北半球散发的氯氟烃的大气环流, 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的回归线。在南极黑暗酷冷的冬季(6~9月份)。下沉的空 气在南极洲的山地受阻,停止环流而就地旋转。吸冷空气形成“极地风 暴旋涡” ,旋涡上升至臭氧层成为滞留的冰晶云,冰晶云吸收并积聚氯氟烃类物质。当南极的春季来临(9月下旬),阳光照射冰云,冰晶融 化,释放吸附的氯氟烃类物质。在紫外线的照射下,分解产生氯原子, 与臭氧反应,形成季节性的“臭氧空洞”。

  后來,在北极及北半球屮纬度某些地区上空也观测到了臭氧含量 的明显减少。我国青藏高原上空也出现了季节性的臭氣低值。不过, 因为北极没有极地大陆和髙山,仅有一片海洋冰帽,形不成大范围的强 烈的“极地风镜”.所以不易产生像南极那样大的臭氧洞。但是,北极上空的臭氧也是在不断地减少着。

  大气臭氧的厚度变得越来越薄.大气层出现臭氧洞,直接射向地面 的紫外线就会越來越强,对人类以及地球而言,会造成以下一些危害。

  一、影响人类健康。长期接受过量的紫外辐射,会引起细胞中脱氧 核糖核酸(DNA)改变,细胞自身修复机能减弱,免疫机能减退.皮肤发生癌变。强紫外线还会诱发人体眼球晶体混浊,也就是产生白内障以 至失明、据统计,臭氣每减少1%,皮肤癌发病率将增加2%〜4%,白内障患者将增加0.3%~0.6%.

  二、破坏地球生态平銜。臭氧层的减薄也会使动物产生白内障。在南美洲的南端已经发现许多全盲或接近全盲的动物,例如,兔子、羊、 牧羊犬等;在河里能捕到盲鱼,野生鸟类会自己飞到居民院内或房屋 内.成为主人饭桌上的美味佳肴。强烈的紫外线还会使农作物和植物 受到损害。科学家通过对300种的农作物和其他植物的温室实验证 实.其中65%的农作物对紫外线敏感,尤以豆类、甜瓜、芥菜、白菜、土豆、西红柿、甜菜和大豆最为敏感。紫外线增加,它们的产量和质量都将 下降。实验结果还表明.树木也会受到紫外线的伤害。总的来说.大量紫外线辐射能毁坏植物,特別是农作物,使地球的农作物减产,最终可 能导致粮食危机。

  此外,紫外线能穿透10〜20米深的海水,过过紫外线会使浮游生物、鱼苗、虾、蟹幼体和贝类大量死亡,最终会造成某些生物灭绝。由于这些生物乃海洋食物链中重要组成部分,所以最终可以引起海洋生物 生态系统发生破坏,更大量的海洋生物死亡,进而影响全球生态平衡。

  三、光化学烟雾污染。高层大气中臭氧层减薄使到达地面的紫外 线增强。增强的紫外线使城市屮汽车尾气的氮氧化物分解,在较高气温下产生以臭氧为主要成分的光化学烟雾。而臭氧本身在近地面大气中就是一种有害气体,会使人的呼吸道和眼睛等器官受到刺激和不同程度的伤害。

  此外.过量紫外线还能加速建筑物、绘画、雕塑、橡胶制品、塑料的 老化过程.降低质量.使其变硬、变脆、缩短使用寿命。尤其是在阳光强烈、高温、干燥气候下更为严重。

  显然,臭氧层变薄主要是由于人类向大气中排放消耗臭氧层物质引起的。在20世纪70年代初期,科学家们就指出了人类向大气中排放的氟、氧、烃等物质会使大气中的臭氧气遭到破坏,为此,联合国环境署制定了“世界保护臭氧层行动计划”.随后,关于保护臭氧层的“维也纳公约”等一系列文件相继问世,直至1995年开始的“国际保护臭氧层的确定,表明了人类不再漠视生存环境的决心。遵照这一宗旨,我国编制完成了“中国消耗臭氧层物质逐步淘汰国家方案”,于1997年7 月1 日冻结了氟氯化碳的生产,并将于2010年前全部停止生产和使用所有消耗臭氧层物质。保护臭氧层己成为一种政府行为,不过.作为个人,在生活中尽封不使用消耗臭氧层的物质,如含氟冰箱,哈龙灭火器,四氯化碳类清洗剂等,也是关注我们人类自己的生存空间的有责之举。