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臭氧层的空洞愈合,有望在40年内修复,全球的气流会受影响吗?

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臭氧层是地球上最重要的生态屏障之一,它能有效地吸附阳光中的大量紫外线,形成天然的保护作用。其中,在二百九十纳米以下的太阳紫外线中长波可以被臭氧所完全吸收,但是在二百九十纳米至三百二十纳米的范围内,臭氧又能将百分之九十以上的紫外线吸收掉。

初步认识臭氧层

当大气的平流层中的臭氧量降低时,地表所能承受的紫外线波段强度将增大。可以毫不夸张地说,没有了臭氧层,所有的生物都无法生存,正如动植物的生存不能没有水、没有氧气。

随着人类环保意识的增强,大气层中的臭氧层空洞问题越来越被重视。臭氧层是人类赖以生存的自然屏障,并且它是保护生物不受强紫外线辐射危害的重要因素。但是,在过去的10年里,全球的臭氧已经开始受到损害。

通过由地面到达高空垂直柱里臭氧的总层厚度来测算出大气中臭氧含量的方式叫做柱浓度法。一般来讲,大气中臭氧的柱浓度大约在300多布森,1个多布森单位是指在标准状态下百分之零点一厘米的臭氧层厚度。

一旦臭氧层的柱浓度小于200多布森单位,臭氧浓度减少的区域,臭氧将变得极其稀薄,跟周围对比的话好像是形成了一个洞,并且其直径达上千公里,所以说臭氧空洞因此而得名。

南极的臭氧层空洞有望40年修复

对于南极大气中的臭氧空洞,科学家提出了三个观点,第一个观点是南极大气中的臭氧空洞是由大气中的对流层中臭氧含量低的空气输送到平流层,使其在大气中臭氧浓度变得稀薄而形成的。

第二种观点是南极的臭氧层空洞是由宇宙线在较高高度处作用而产生的一种氮氧化物形成的;再者还有一种观点认为某些含有氯、溴的卤代烷烃类化合物可能会在平流层中发生改变,从而导致臭氧层的破坏。

随着科学技术的发展,大量证据证实氟利昂和溴氟醚这两种材料是造成臭氧层损害的罪魁祸首。氟利昂,是美国杜邦公司三十多年前研发出来的一种新型产品,它具有优良的化学性质和物理性质,日常用品中都有应用。

冷冻剂、溶剂、发泡剂、气溶胶喷雾剂、电子清洗剂等遍布现代生活的各个领域。在实际应用过程中,由于其自身的稳定性,可以使其在空气中的停留期达到几十甚至上百年。南极的臭氧层空洞面积达到了2977万平方公里,是迄今观察到的面积最大的臭氧空洞。

但是从2002年、2004年间,观测到南极臭氧空洞的面积与2000年的空洞面积相比所占的区域显著减少。但是在2003年、2005年检测到南极臭氧窟窿所占的区域只比2000年的记录少一点。

氯氟烃经常出现在冷藏室、气溶胶以及各种有机溶剂里。19世纪70年代前后,科学家第一次确认氯氟烃正在损坏大气中的臭氧层。到了19世纪80年代中叶,科学家们在南极上方看到了一个臭氧层的空洞,这促使了国际社会进行紧急修补。

从2000年开始,南极大气中的臭氧空洞所占面积已逐渐变小,有好转趋势,若保持当前政策不再改变,则北极上空、南极上空以及世界上其他有臭氧空洞的地区可能分别将在2045年、2066年、2040年左右复原到1980年大气臭氧层的水平。

臭氧层能否修复好会影响到全球的气流变化吗?

臭氧层损坏对人体的比较直接伤害的表现首先就会造成机体的免疫力下降,感染性疾病发生率上升,对眼球的角膜、晶状体造成损伤,使白内障病人的致盲率增高。近年来,在青藏高原地区,有较高的白内障患病率。在接近南极地区得皮肤癌的人数也在上升。

过度的紫外线辐射会导致叶片中的叶绿素含量降低,进而对叶片的光合作用产生不利的影响。此外也会改变植物的遗传DNA,影响植物的发育,从而降低植物的品质,导致植物的产量下降。大部分水体中的藻类都是在浅层水体中生存的,臭氧层一旦损害首先影响的就是这些生活在食物链最底端的浮游生物。

紫外线辐射的穿透性极高,它可以渗透到水中二十多米,过量的紫外线会杀死水中的微生物,削弱浮游植物的光合作用。在臭氧层空洞被修复之后,仅会有少量紫外线照射到地球上,因此地球上的气温降低,同时大气环流中的高压向低压走的趋势下降。

因而海洋的蒸发速度变得更慢,空气中的水分含量也会变得更少,空气的移动速度也会变得更快。这对于改善地球内的气态交流,增强区域间的水汽传输,是非常有利的。

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