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臭氧層的空洞愈合,有望在40年內(nèi)修復(fù),全球的氣流會受影響嗎?

臭氧層是地球上最重要的生態(tài)屏障之一,它能有效地吸附陽光中的大量紫外線,形成天然的保護(hù)作用。其中,在二百九十納米以下的太陽紫外線中長波可以被臭氧所完全吸收,但是在二百九十納米至三百二十納米的范圍內(nèi),臭氧又能將百分之九十以上的紫外線吸收掉。

初步認(rèn)識臭氧層

當(dāng)大氣的平流層中的臭氧量降低時(shí),地表所能承受的紫外線波段強(qiáng)度將增大?梢院敛豢鋸埖卣f,沒有了臭氧層,所有的生物都無法生存,正如動(dòng)植物的生存不能沒有水、沒有氧氣。

隨著人類環(huán)保意識的增強(qiáng),大氣層中的臭氧層空洞問題越來越被重視。臭氧層是人類賴以生存的自然屏障,并且它是保護(hù)生物不受強(qiáng)紫外線輻射危害的重要因素。但是,在過去的10年里,全球的臭氧已經(jīng)開始受到損害。

通過由地面到達(dá)高空垂直柱里臭氧的總層厚度來測算出大氣中臭氧含量的方式叫做柱濃度法。一般來講,大氣中臭氧的柱濃度大約在300多布森,1個(gè)多布森單位是指在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下百分之零點(diǎn)一厘米的臭氧層厚度。

一旦臭氧層的柱濃度小于200多布森單位,臭氧濃度減少的區(qū)域,臭氧將變得極其稀薄,跟周圍對比的話好像是形成了一個(gè)洞,并且其直徑達(dá)上千公里,所以說臭氧空洞因此而得名。

南極的臭氧層空洞有望40年修復(fù)

對于南極大氣中的臭氧空洞,科學(xué)家提出了三個(gè)觀點(diǎn),第一個(gè)觀點(diǎn)是南極大氣中的臭氧空洞是由大氣中的對流層中臭氧含量低的空氣輸送到平流層,使其在大氣中臭氧濃度變得稀薄而形成的。

第二種觀點(diǎn)是南極的臭氧層空洞是由宇宙線在較高高度處作用而產(chǎn)生的一種氮氧化物形成的;再者還有一種觀點(diǎn)認(rèn)為某些含有氯、溴的鹵代烷烴類化合物可能會在平流層中發(fā)生改變,從而導(dǎo)致臭氧層的破壞。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,大量證據(jù)證實(shí)氟利昂和溴氟醚這兩種材料是造成臭氧層損害的罪魁禍?zhǔn)。氟利昂,是美國杜邦公司三十多年前研發(fā)出來的一種新型產(chǎn)品,它具有優(yōu)良的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì),日常用品中都有應(yīng)用。

冷凍劑、溶劑、發(fā)泡劑、氣溶膠噴霧劑、電子清洗劑等遍布現(xiàn)代生活的各個(gè)領(lǐng)域。在實(shí)際應(yīng)用過程中,由于其自身的穩(wěn)定性,可以使其在空氣中的停留期達(dá)到幾十甚至上百年。南極的臭氧層空洞面積達(dá)到了2977萬平方公里,是迄今觀察到的面積最大的臭氧空洞。

但是從2002年、2004年間,觀測到南極臭氧空洞的面積與2000年的空洞面積相比所占的區(qū)域顯著減少。但是在2003年、2005年檢測到南極臭氧窟窿所占的區(qū)域只比2000年的記錄少一點(diǎn)。

氯氟烴經(jīng)常出現(xiàn)在冷藏室、氣溶膠以及各種有機(jī)溶劑里。19世紀(jì)70年代前后,科學(xué)家第一次確認(rèn)氯氟烴正在損壞大氣中的臭氧層。到了19世紀(jì)80年代中葉,科學(xué)家們在南極上方看到了一個(gè)臭氧層的空洞,這促使了國際社會進(jìn)行緊急修補(bǔ)。

從2000年開始,南極大氣中的臭氧空洞所占面積已逐漸變小,有好轉(zhuǎn)趨勢,若保持當(dāng)前政策不再改變,則北極上空、南極上空以及世界上其他有臭氧空洞的地區(qū)可能分別將在2045年、2066年、2040年左右復(fù)原到1980年大氣臭氧層的水平。

臭氧層能否修復(fù)好會影響到全球的氣流變化嗎?

臭氧層損壞對人體的比較直接傷害的表現(xiàn)首先就會造成機(jī)體的免疫力下降,感染性疾病發(fā)生率上升,對眼球的角膜、晶狀體造成損傷,使白內(nèi)障病人的致盲率增高。近年來,在青藏高原地區(qū),有較高的白內(nèi)障患病率。在接近南極地區(qū)得皮膚癌的人數(shù)也在上升。

過度的紫外線輻射會導(dǎo)致葉片中的葉綠素含量降低,進(jìn)而對葉片的光合作用產(chǎn)生不利的影響。此外也會改變植物的遺傳DNA,影響植物的發(fā)育,從而降低植物的品質(zhì),導(dǎo)致植物的產(chǎn)量下降。大部分水體中的藻類都是在淺層水體中生存的,臭氧層一旦損害首先影響的就是這些生活在食物鏈最底端的浮游生物。

紫外線輻射的穿透性極高,它可以滲透到水中二十多米,過量的紫外線會殺死水中的微生物,削弱浮游植物的光合作用。在臭氧層空洞被修復(fù)之后,僅會有少量紫外線照射到地球上,因此地球上的氣溫降低,同時(shí)大氣環(huán)流中的高壓向低壓走的趨勢下降。

因而海洋的蒸發(fā)速度變得更慢,空氣中的水分含量也會變得更少,空氣的移動(dòng)速度也會變得更快。這對于改善地球內(nèi)的氣態(tài)交流,增強(qiáng)區(qū)域間的水汽傳輸,是非常有利的。

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