地球表變有一個(gè)大洞叫什么?

那叫臭氧洞。臭氧層是大氣平流層中臭氧濃度最大處，是地球的一個(gè)保護(hù)層，太陽(yáng)紫外線輻射大部被其吸收。臭氧層空洞是大氣平流層中臭氧濃度大量減少的空域。

臭氧在大氣中從地面到70千米的高空都有分布，其最大濃度在中緯度24千米的高空，向極地緩慢降低，最小濃度在極地17千米的高空。20世紀(jì)50年代末到70年代就發(fā)現(xiàn)臭氧濃度有減少的趨勢(shì)。1985年英國(guó)南極考察隊(duì)在南緯60°地區(qū)觀測(cè)發(fā)現(xiàn)臭氧層空洞，引起世界各國(guó)極大關(guān)注。臭氧層的臭氧濃度減少，使得太陽(yáng)對(duì)地球表面的紫外輻射量增加，對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞作用，影響人類和其他生物有機(jī)體的正常生存。關(guān)于臭氧層空洞的形成，在世界上占主導(dǎo)地位的是人類活動(dòng)化學(xué)假說(shuō)：人類大量使用的氯氟烷烴化學(xué)物質(zhì)（如制冷劑、發(fā)泡劑、清洗劑等）在大氣對(duì)流層中不易分解，當(dāng)其進(jìn)入平流層后受到強(qiáng)烈紫外線照射，分解產(chǎn)生氯游離基，游離基同臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使臭氧濃度減少，從而造成臭氧層的嚴(yán)重破壞。為此，于1987年在世界范圍內(nèi)簽訂了限量生產(chǎn)和使用氯氟烷烴等物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定。另外還有太陽(yáng)活動(dòng)說(shuō)等說(shuō)法，認(rèn)為南極臭氧層空洞是一種自然現(xiàn)象。關(guān)于臭氧層空洞的成因，尚有待進(jìn)一步研究。

2008年形成的南極臭氧空洞的面積到9月第二個(gè)星期就已達(dá)2700萬(wàn)平方公里，而2007年的臭氧空洞面積只有2500萬(wàn)平方公里。2000年，南極上空的臭氧空洞面積達(dá)創(chuàng)記錄的2800萬(wàn)平方公里，相當(dāng)于4個(gè)澳大利亞。科學(xué)家目前尚不清楚2008年的臭氧空洞面積是否會(huì)打破這個(gè)記錄。

科學(xué)家認(rèn)為，去年臭氧空洞面積較小的主要原因在于氣候，而不是因?yàn)槠茐某粞鯇拥幕瘜W(xué)氣體排放減少。英國(guó)南極考察科學(xué)家阿蘭·羅杰說(shuō)，去年南極上空臭氧空洞縮小在歷史記錄上應(yīng)被看作是個(gè)別現(xiàn)象。因此，臭氧層空洞面積有可能進(jìn)一步擴(kuò)大。

臭氧是大氣中的微量氣體之一，其主要濃集在平流層中20-25km的高空，即大氣的臭氧層。臭氧層對(duì)保護(hù)地球上的生命界以及調(diào)節(jié)地球的氣候都具有極為重要的作用。然而，近些年來(lái)，由于在平流層內(nèi)運(yùn)行的飛行器日益增多，人類活動(dòng)產(chǎn)生的一些痕量氣體如NO。和氯氟烴等進(jìn)入平流層，使臭氧層遭到破壞，以致于在南極上空出現(xiàn)了“臭氧空洞”。

南半球?yàn)槭裁闯粞鯇悠茐哪敲磭?yán)重？

南極臭氧空洞的形成

科學(xué)家在南極地區(qū)最早發(fā)現(xiàn)了嚴(yán)重的臭氧層破壞，即臭氧空洞。臭氧洞一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即引起科學(xué)界及整個(gè)國(guó)際社會(huì)的震動(dòng)。最初出現(xiàn)有三種不同的解釋。一種認(rèn)為是南極地區(qū)底層含臭氧少的空氣被風(fēng)吹到平流層的天然結(jié)果；第二種解釋認(rèn)為，南極臭氧洞是由宇宙射線在高空生成氮氧化物的自然過(guò)程；但是，美國(guó)的兩位科學(xué)家Monila和Rowland指出，正是人為的活動(dòng)造成了今天的臭氧洞。元兇就是我們現(xiàn)在所熟知的氟利昂和哈龍。越來(lái)越多的科學(xué)證據(jù)否定了前兩種假說(shuō)，而證實(shí)氟利昂和哈龍產(chǎn)生的氯和溴在平流層通過(guò)化學(xué)過(guò)程破壞臭氧是造成南極空洞的主要原因。

那么我們可能會(huì)發(fā)出疑問(wèn)了，人類主要活動(dòng)區(qū)不在南極，但為什么臭氧空洞最早出現(xiàn)在南極呢？

人類所排放的氟利昂和哈龍主要在北半球，其中歐洲、俄羅斯、**本和北美洲約占總排放量的90%。這種不溶于水和不活潑的氟利昂和哈龍，在頭1～2年內(nèi)在整個(gè)大氣層下部并與大氣混合。這種含有氟利昂和哈龍的大氣從底部向上升騰，一直到達(dá)赤道附近的平流層。然后分別流向兩極，這樣的過(guò)程使整個(gè)平流層的空氣幾乎都含有相同濃度的氟利昂和哈龍。然而由于地球表面的巨大差異，兩極地區(qū)的氣象狀況是完全不同的，臭氧空洞之所以首先發(fā)生在南極，這與南極特殊的地理環(huán)境和氣候狀況有關(guān)。雖然南極與北極，每年都會(huì)有長(zhǎng)達(dá)半年之久的漫漫嚴(yán)冬，但同樣是漫漫嚴(yán)冬，南極將比北極更加寒冷（這是由于各自冬天時(shí)，地球處于繞太陽(yáng)運(yùn)行的軌道位置不同，以及赤道與地**運(yùn)行平面的交角不同所致），南極是一個(gè)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(chǎn)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(huán)流而就地旋轉(zhuǎn)，吸入周圍的冷空氣，形成“極地風(fēng)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(lái)的氟利昂和哈龍吸收在其表面，并不斷積聚其中。當(dāng)南極的春季來(lái)臨(9月下旬)，陽(yáng)光照向“冰云”時(shí)，冰晶溶化，釋放出吸附的氟利昂和哈龍。氟利昂和哈龍是一種含氯和溴的有機(jī)化合物，當(dāng)它們受到紫外線照射會(huì)分解出一種含有氯原子和溴原子的自由基，這種自由基可以與臭氧發(fā)生反應(yīng)并生成多種自由基。反應(yīng)過(guò)程中消耗掉一部分臭氧，但這種消耗是相當(dāng)驚人的，一個(gè)氯原子甚至可破壞10萬(wàn)個(gè)臭氧分子。

由于冰晶的吸附作用，積累的氟利昂和哈龍?jiān)谝欢螘r(shí)間內(nèi)集中分解出含有氯原子和溴原子的自由基并與臭氧發(fā)生各種各樣的化學(xué)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，從而導(dǎo)致了臭氧空洞的形成，因此，南極的臭氧洞一般會(huì)出現(xiàn)在春季。隨著夏季的到來(lái)，南極臭氧層會(huì)得到逐漸恢復(fù)，然而臭氧減少的空氣可以傳輸?shù)侥习肭虻闹芯暥龋瑥亩斐扇蛞?guī)模的臭氧減少。????????南極地區(qū)臭氧總量有明顯的年變化特征。4－10月是一個(gè)相對(duì)低值的時(shí)期，其中9－10月的低值與南極臭氧洞的相對(duì)應(yīng)，此外在南極大部分地區(qū)進(jìn)入極夜前的3－4月也為低值；11－12月是南極地區(qū)平均大氣臭氧總量最多的時(shí)期。

南極臭氧洞是在南極春季特殊的溫度和環(huán)流狀況下，由極地平流層云參與的非均相化學(xué)反應(yīng)引發(fā)產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象，原因在于極地平流層云存在時(shí)的非均相化學(xué)反應(yīng)引起NO2濃度下降，降低了臭氧的生成速率，從而使臭氧生成與消耗之間不平衡，造成臭氧濃度下降，這是南極臭氧洞直接原因。極地渦旋對(duì)氣體成分輸送的作用不是南極臭氧洞形成的決定因素，但在臭氧洞形成后影響臭氧中緯度臭氧之間相互作用及臭氧洞強(qiáng)度。溫度變化只有在影響到極地平流層云的存在時(shí)間和范圍時(shí)才對(duì)臭氧洞強(qiáng)弱有重要影響，極夜過(guò)后，極地平流層云長(zhǎng)時(shí)間存在是極地臭氧洞形成的關(guān)鍵。