為什么臭氧層空洞會出現在南極上空?而且在9,10,11月份時會比較明顯?

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可能與太陽黑子運動有關

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自從發現在南極上空存在臭氧空洞以后,為了查實和弄清臭氧層耗減及臭氧空洞形成的原因 ,美國宇航局(NASA)牽頭組織了數十個科學家于1986年和1987年的9~11月,兩次赴南極 進 行臭氧探險活動,尋求揭示臭氧空洞形成的機理。在第二次探險中獲得了有效的探測結果, 由此推理出臭氧空洞形成的機理。   人類所排放的CFCs主要在北半球,其中歐洲、俄羅斯、日本和北美洲約占總排放量的90%。 這種不溶于水和不活潑的CFCs,在頭1~2年內在整個大氣層下部并與大氣混合。這種含有CF Cs的大氣從底部向上升騰,一直到達赤道附近的平流層。然后分別流向兩極,這樣經過整個平流層的空氣幾乎都含有相同濃度的CFCs,然而由于地球表面的巨大差異,兩極地區的氣象狀況是完全不同的。南極是一個非常廣闊的 陸地板塊(南極洲),周圍又完全被海洋所包圍,這種自然條件下產生了非常低的平流層溫度 。在南極黑暗酷冷的冬季(6~9月),下沉的空氣在南極洲的山地受阻,停止環流而就地旋轉 ,吸入周圍的冷空氣,形成“極地風暴旋渦”。 這股“旋渦”上升到20km高空的臭氧層,由于這里溫度非常低,形成了滯留的“冰云”。“ 冰云”中的冰晶微粒把空氣中帶來的CFCs和哈龍吸收在其表面,并不斷積聚其中。當南極的春季來臨(9月下旬),陽光照向“冰云”時,冰晶溶化,釋放出吸附的CFCs和哈龍。它們受到紫外線UV-C照射,分解出Cl•和Br•并與臭氧反應生成CIO•和BrO•消耗臭氧。由于冰晶的吸附作用,積累的CFCs和哈龍在一段時間內集中分解出Cl泛虰r吩偌由閑緯殺Щ岱⑸ 各種各樣的化學變化,促成了每年9~11月臭氧快速耗減,在特定高度臭氧幾乎完全消失, 導致臭氧空洞形成。   隨著夏季的到來,南極臭氧層得到逐漸恢復,然而臭氧減少的空氣可以傳輸到南半球的中緯度,造成全球規模的臭氧減少。。

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所謂“臭氧層空洞”實際上是臭氧密度不到正常密度一半的稀薄層,而并不是一點臭氧也沒有。  臭氧的形成過程:在陽光作用下,一個氧分子由兩個氧原子組成,在大氣中,一個氧分子會同一個氧原子結合,形成一個由三個氧原子組成的分子,這就是臭氧。而臭氧也會發生分解,重新變成一個氧分子和一個氧原子。這兩種化學變化叫做光化學反應,而氟里昂這一族類的化學物質就是加速臭氧分解的催化劑。決定大氣中O3含量及變化的因素主要有三個,一是臭氧合成與分解的光化學平衡,二是催化化學過程,三是大氣環流和渦旋輸送。  赤道接受太陽照射最強,是最易產生臭氧的地區,但由于大氣環流作用,產生的臭氧會被帶到別處,向南北輸送。因此在中高緯度臭氧最多,而在赤道上空最少。  大氣環流對臭氧的輸送在北半球作用強于南半球,“但也和地形有關”,鄒捍主任指著電腦中的一幅“全球臭氧總量分布圖”告訴記者:“這一帶是美國的落基山脈,這一帶是青藏高原,這一帶是安地斯山,這些高山地帶在圖上為藍色,表示這些地區的臭氧層稀薄。”  南極冬天的極夜期間會有極地渦旋,這是一股圍繞南極轉的強氣流,這樣南北方向吹的風就少了,從而阻止了南北方向物質的交換。臭氧層遭到污染物質的破壞而逐漸消耗,卻沒有來自南極以外的臭氧補充進來,因而含量會顯著降低。另外,在冬天,南極上空平流層的溫度會低至零下80度,此時水汽會凝華成冰晶而形成冰晶云。在氣體和固體的冰晶云交界的界面處會發生一種非均向化學反應,促使污染物“殺死”臭氧。  春天,太陽出來了,冰晶云化了,由于這種“非均向化學反應”必須借助氣體和固體的交界面才會發生,因此界面消失了,反應也就停止了。而此時大氣溫度上升,運動增強,極地渦旋被破壞,南北方向的物質交換開始了,南極上空的臭氧又會逐漸增多。由于南北半球的季節是相反的,南極的冬天開始于8月,因此每到下半年,關于南極臭氧層變稀薄的消息就會明顯增多。  在南極地區上空,臭氧層損耗大多開始于8月底,一直延續到10月份并達到高潮,到11月底和12月初才能恢復。而北極地區上空則是在1—3月開始。到了夏季,這些低值區又會自行恢復常態。但如果臭氧損耗嚴重,恢復就會遲緩。。

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因為南極沒人