臭氧层破坏

臭氧层破坏

臭氧层是地球最好的保护伞,它吸收了来自太阳的大部分紫外线。然而近二十年的科学研究和大气观测发现:每年春季南极大气中的臭氧层一直在变薄,事实上在极地大气中存在一个臭氧“洞”

这种臭氧损耗现象是一种反常现象,这是否表明这一紫外线吸收层正处于全球性灾难呢?通过不断的科学研究,人们发现人类社会活动释放的物质严重的破坏了臭氧层,当然这种现象还受到这一地区独特的气象状态(极涡、寒冷的平流层温度、极地平流层云)的影响。

发现过程

英国南极测量局的大气科学家在南极进行了一项研究计划,这一研究计划分别在地面和空中进行。球载仪器一般是检测该仪器所行进的大气的构成及其化学性质。陆基探测仪和星载探测仪则执行遥测任务。这些研究活动采取了国际合作方式。例如,1987年代表19个组织和四个国家的大约150名科学家和辅助人员聚会于智利的蓬塔阿雷纳斯,进行了一项规模空前的研究,即机载南极臭氧实验。这项实验表明1987年臭氧洞大小达到历史最大。这一发现震惊了科学界。

形成机理

南极“臭氧洞”的成因目前尚无定论,其中最为令人信服的当是污染物质学说。此外还有:美国宇航局汉普顿芝利中心Callis等人提出南极臭氧层的破坏与强烈的太阳活动有关;麻省理工学院的Tung等人认为是南极存在独特的大气环境造成冬末春初臭氧耗竭,根据大气动力学说,指出大量氯氟烃化合物的使用,以及南极初春没有足够阳光产生大量氧原子,并因此提出了不需要氧原子的循环机理。

通过分析我们似乎可以得出以下的主要观点:(1)南极“臭氧洞”是在南极春季特殊的温度和环流状况下由极地平流层云参与和非均相化学反应而引发产生的特殊现象。(2)极地旋涡等其它因素对气体成分输送的影响不是南极“臭氧洞”形成的决定因素,而只能影响臭氧洞的强度。(3)太阳周期变化通过光化学反应对南极“臭氧洞”强弱的影响可以忽略。

主要影响

由于人类对自然的严重破坏,在世界范围内掀起了保护大气环境的浪潮。许多国家围绕大气污染物的来源与归宿,大气化学过程中的反应机理及效应进行了大量的研究工作,促进了人类对一系列环境问题的认识,“臭氧洞”的研究促使人类更加小心地使用我们的地球资源,并清醒地认识我们所处的世界。同时臭氧洞也有一种积极的作用,除了说服国际社会相互合作以减少对环境的威胁之外,“臭氧洞”一直激励着研究人员在新的深度和高度上研究大气化学和大气动力学。