臭氧层吸收太阳发出的大部分紫外线,保护地球上的生物免受太阳紫外线的致命伤害 。
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氧分子由两个氧原子组成,而氧的“兄弟”臭氧由三个氧原子组成,有特殊的“臭”气味 。臭氧在大气中含量少,是“微量气体”,主要分布在距离地面20~30的臭氧层中 。在一个标准大气压和0的情况下,如果把大气中的臭氧全部收集起来,世界平均累计厚度只有3毫米左右,相当于2枚5分硬币的厚度 。
【为什么臭氧层可以保护地球生命?】请不要小看这短短的3毫米 。吸收太阳发出的大部分紫外辐射,致命保护地球上的生物免受太阳紫外线的侵害 。
紫外线在日照中比可见光(400~700纳米)短的波长的波段,分为三个,其中波长最短的超短紫外线UVC)在通过大气层时几乎完全被氧吸收(放出原子氧,与氧结合生成臭氧); 对生物特别有害的远紫外线UVB(280~320纳米)大部分被臭氧吸收(还原为氧和原子氧,破坏臭氧); 波长较长的近紫外线UVA(320~400纳米)基本上可以自由透过大气 。
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臭氧主要分布在平流层,全球臭氧层的减少会影响人类健康、地球生态平衡、近地面大气环境等 。臭氧每减少1%,皮肤癌发病率增加2%~4%,白内障患者增加0.3%~0.6% 。强紫外线对植物造成损害,使浮游生物、幼鱼、虾、蟹的幼体和贝类大量死亡,使一些生物灭绝,影响世界生态平衡 。臭氧层变薄,到达地面的紫外线增强,增强的紫外线分解城市汽车尾气中的氮氧化物,在地面附近形成以臭氧为主要成分的光化学烟雾 。另外,臭氧本身也是温室效应气体,其浓度和大气中的分布变化也会影响地球大气的温室效应 。近地面对流层臭氧含量不高,而近地面臭氧是对生态系统有害的污染物 。在上空的平流层,臭氧可以说是“好的”; 在地面附近,臭氧是“不好的” 。
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