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南极臭氧空洞的季节 南极臭氧层为什么空洞

2020-02-26  来源:天气网  【字体:  

  导语:臭氧层是保护地球上万物的一个重要存在,但是现在有些地方的臭氧层已经严重受损,甚至已经出现空洞,其中最严重的地方就是南极地区了。不过,南极臭氧层空洞并不是任何时节都出现,而是会在某一个季节达到最大值。那么到底南极臭氧层为什么空洞呢?一般南极臭氧空洞的季节是什么时候?下面我们一起来了解。

  南极臭氧空洞的季节 南极臭氧层为什么空洞

南极臭氧空洞的季节 南极臭氧层为什么空洞

臭氧层

  南极臭氧层空洞只在南极的春季(9-11月)出现,持续一个月左右。

  原因:

  目前,主要解释是从光学角度进行的。这种观点认为,使臭氧层破坏的罪魁祸首主要是氟氯烃(CFCs)。在人类聚居的北半球,由于大量生产和使用CFCs,并使之进入大气层中,大气环流携带着北半球散发的CFCs,随赤道附近的热空气上升,分流向两极。在南极黑暗酷冷的冬季(6-9月),下沉的空气在南极洲受到山地的阻挡,停止环流,就地旋转,形成“极地风暴旋涡”。这股旋涡不断上升,上升到20千米高空的臭氧层内以后,把南极与中低纬地带空气对流隔绝开来,使南极变得极冷,并开始出现滞留在空中的冷气团“冰云”。“冰云”中的冰晶微粒把气流中的CFCs吸收在其表面,并不断积聚其中。当南极的春季来临时,阳光照向“冰云”,冰晶融化,释放出吸附的CFCs。由于CFCs是一种含氯的有机化合物,当它受到短波紫外线的照射,分解出一种自由基,这种自由基与臭氧发生反应生成另一种自由基,反应过程中消耗掉一部分臭氧。一个氯原子可破坏10万个臭氧分子。因此,南极的臭氧洞出现在春季。

  另一种解释是从动力角度进行的。这种观点认为,在南极极夜期间,因中低纬向南极的热量输送效率很低,控制南极上空的极地“旋涡”内部,形成了异常低温环境,光照少,氧分子合成臭氧的光化学作用就会减弱。当极夜结束,春季来临(9月始),太阳重新越出地平线时,由于集中于平流层中下层的臭氧对太阳辐射的吸收,这一范围的大气被加热,于是该层出现了上升运动。这一上升运动引起的抽吸作用,将对流层臭氧含量低的气体带入了平流层,替代了原来平流层臭氧含量高的气体。这种“抽吸作用”直到11月份才逐渐减弱,此时南极上空臭氧浓度逐渐上升。可见,由于南极春季的这种“抽吸作用”,导致了南极春季臭氧空洞的形成。

南极臭氧空洞的季节 南极臭氧层为什么空洞

臭氧层

  臭氧层是什么?

  臭氧层是大气层的平流层中臭氧浓度高的层次。浓度最大的部分位于20—25公里的高度处。若把臭氧层的臭氧校订到标准情况,则其厚度平均仅为3毫米左右。臭氧含量随纬度、季节和天气等变化而不同。紫外辐射在高空被臭氧吸收,对大气有增温作用,同时保护了地球上的生物免受远紫外辐射的伤害,透过的少量紫外辐射,有杀菌作用,对生物大有裨益。

  臭氧层有什么作用?

  1、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,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。

  2、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。

  3、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。

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