南极|为什么现在很少提“臭氧空洞”,是误解还是已经完全愈合?


南极|为什么现在很少提“臭氧空洞”,是误解还是已经完全愈合?
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【南极|为什么现在很少提“臭氧空洞”,是误解还是已经完全愈合?】
南极|为什么现在很少提“臭氧空洞”,是误解还是已经完全愈合?
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相信你还依稀记得小时候我们经常会听到地球臭氧层被破坏 , 首先在南极出现了巨大的臭氧层空洞 , 接下来北极也出现了同样的状况 。
保护臭氧层刻不容缓 , 这是人类面临的一次生态危机!所以有关臭氧层的一些知识、作用被破坏后的危害都被写进了教科书 , 人人皆知 , 当时给我们的感觉就跟现在的温室效应一样严重 。
可是随着时间的推移 , 臭氧层这三个字像是消失了一样 , 不再被人们提及 。 这么多年过去了 , 我们已经将臭氧层分布的位置、如何产生、有啥作用忘得一干二净 。
甚至有人还说根本就没有臭氧层被破坏这件事 , 当时只是误解 , 搞明白了以后当然就不再被提起了 。 也有人说 , 南极臭氧层现在已经完全愈合 , 所以我们早就度过了这次生态危机 。
那么真实的情况是怎样的?我们今天就再回顾下小时候学到的知识 。
首先我们说下臭氧层的位置 。 有些人以为臭氧层在地球大气的顶部 , 其实是不对的 , 臭氧是三个氧原子的化合物 , 它要比氧气重 , 也比氮气重 , 所以很明显它所处的位置不可能很高 。
上图可以看到地球的大气可以延伸到800公里 , 其实比这个数字还要远的多 , 地球的大气没有明显的停止线 , 一些较轻的气体每时每刻都在往外太空逃逸 , 例如氢气和氦气 。
甚至有研究表明 , 地球大气中的氧原子受到太阳风粒子的吹拂逃逸到了月球表面 , 使得月球上的铁被氧化 , 形成了赤铁矿 。
而臭氧这样的气体它由于自身很重只能分布在平流层到对流层之间 , 大概就是20公里到25公里的位置 。
聪明的你发现了一个问题 , 三个氧原子的臭氧很重按道理会落到更低的位置 , 为何会漂浮到数十公里的高空呢?
这个问题的答案 , 我们需要知道臭氧是如何产生的 。 臭氧的产生需要一个氧气分子和一个氧原子发生碰撞 , 但在地球大气中很难存在单独的氧原子 , 因为氧原子非常活泼 , 很容易和其他的元素发生反应 。
不过地球的高层大气中 , 短波紫外线的照射可以让氧分子分解为氧原子 , 但由于在60公里以上的高空 , 由于紫外线很强 , 就会导致大量的氧气分子被分解 , 无法形成臭氧 。
在20公里以下又因为紫外线很弱 , 无法产生足够的氧原子 , 而无法形成臭氧 。 但在20到25公里的位置 , 紫外线刚刚好 , 既能将部分氧分子打散 , 又能保证足够的氧分子存在 , 所以就在这个位置范围内形成了大量的臭氧 。
臭氧形成以后它会一直往下落 , 但是由于这种分子遇见温度上升以后就不稳定 , 所以在下落的途中又会分解为氧气 。 形成和分解的速度稳定 , 所以地球就会在特定的位置上出现臭氧层 。
如果这种分子稳定的话 , 就麻烦了 , 因为臭氧很臭 , 到时地球表面闻起来臭烘烘的 , 这倒不要紧 。 最重要的是 , 这种分子对人类来说有毒 。


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