科学讲解:臭氧层破坏的原因主要有哪些?
臭氧层,可以说是地球的一层保护膜,能有效的防止紫外线大量摄入地面,使生活在地球上的生物免受紫外线的辐射。阳光紫外线UV-B的增加对人类健康、植物、生态环境等都有严重的危害作用。所以臭氧层对我们人类是一种极其重要的东西!但是随着科技的发展,各种排放物对大气环境造成了严重的污染!那么破坏臭氧层的原因主要有哪些呢?臭氧层的作用又是什么?
什么是臭氧层?
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。
臭氧层
形成一个继续的过程臭氧氧气循环,如此产生臭氧层。自然界中的臭氧层大多分布在离地20—50千米的高空。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造。2011年11月1日,日本气象厅发布的消息称,今年以来测到的南极上空臭氧层空洞面积的最大值超过去年,已相当于过去10年的平均水平值。
以上说臭氧层是由紫外线和氧气结合后,形成氧分子和氧原子,形成臭氧层。问题一,紫外线不带臭,氧气也不带臭,所以紫外经和氧气结合后也不该带臭;问题二,紫外线与氧气的结合不单在表层,表层以内的地球空间都同样有紫外线和氧气结合的机会。
照这么说来臭氧层就不该只是3mm(1气压)的厚度,而是20-50千米之内全都是臭氧层.结合问题一,二的解释是:地球的引力是20-50千米的高度,在这个引力范围内,地球聚集着氧气及其它多种空气成份(包括臭气),3mm的臭氧层只是地球引力边缘与宇宙的分界点。
臭氧层破坏的原因
1.当氟氯碳化物漂浮在空气中时,由于受到阳光中紫外线的影响,开始分解释出氯原子出来。
臭氧层的杀手
2.这些氯原子的活性极大,常喜欢与其它物质结合。因此当它遇到臭氧的时候,便开始产生化学变化!
3.臭氧被迫分解成一个氧原子(O)及一个氧分子(O2),而氯原子就与氧原子相结合。
4.可是当其它的氧原子遇到这个氯氧化和的分子,就又把氧原子抢回来,组成一个氧分子(O2),而恢复成单身的氯原子就又可以去破坏其它的臭氧了!
臭氧层的作用
大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3nm以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300nm)和全部的UV—C(波长<290nm=,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。
臭氧层吸收紫外线讲解图
所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍 。其二为加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。
而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。 大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。
流层中的臭氧吸收掉太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害波长的紫外线辐射(240-329纳米,称为UV-B波长),为地球提供了一个防止紫外辐射有害效应的屏障。但另一方面,臭氧遍布整个对流层,却起着温室气体的不利作用。
保护臭氧层
在平流层中臭氧耗损,主要是通过动态迁移到对流层,在那里得到大部分具有活性催化作用的基质和载体分子,从而发生化学反应而被消耗掉。臭氧主要是与HOX、NOX、ClOX和BrOX中含有的活泼自由基发生同族气相反应。
国际臭氧层保护日
每年的9月16日是国际臭氧层保护日。随着人类活动的加剧,地球表面的臭氧层出现了严重的空洞,1974年被美国加利福尼亚大学的教授罗兰(F.Sherwood Rowland)和穆连(Mario Molina)发现。 保护臭氧层就是保护蓝天,保护地球生命。 1995 年1月23日联合国大会决定,每年的9月16日为国际保护臭氧层日,要求所有缔约国按照《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》及其修正案的目标,采取具体行动纪念这个日子。
9.16国际臭氧层保护日
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