臭氧层被破坏的原因?

2024-05-15

1. 臭氧层被破坏的原因?

是什么破坏臭氧层?“罪魁祸首”被找到了,没想到是企鹅和海豹

臭氧层被破坏的原因?

2. 臭氧层被破坏的原因

我来回答你!

越来越多的科学证据证实氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。
人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶,最典型的是氟氯碳化合物(CFCs,俗称氟里昂)和含溴化合物哈龙(Halons)。
    那么,氟里昂和哈龙是怎样进入平流层,又是如何引起臭氧层破坏的呢?

    我们知道,就重量而言,人为释放的CFCs 和Halons的分子都比空气分子重,但这些化合物在对流层是化学惰性的,即使最活泼的大气组分—自由基对CFCs 和Halons的氧化作用也微乎其微,完全可以忽略。因此它们在对流层十分稳定,不能通过一般的大气化学反应去除。经过一两年的时间,这些化合物会在全球范围内的对流层分布均匀,然后主要在热带地区上空被大气环流带入到平流层,风又将它们从低纬度地区向高纬度地区输送,在平流层内混合均匀。

    在平流层内,强烈的紫外线照射使CFCs 和Halons分子发生解离,释放出高活性的原子态的氯和溴,氯和溴原子也是自由基。氯原子自由基和溴原子自由基就是破坏臭氧层的主要物质,它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的:

Cl + O3 →ClO + O2

ClO + O →Cl + O2

    溴原子自由基也是以同样的过程破坏臭氧,因此,也是催化剂。据估算,一个氯原子自由基可以破坏104—105个臭氧分子,而由Halon释放的溴原子自由基对臭氧的破坏能力是氯原子的30—60倍。而且,氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用,即二者同时存在时,破坏臭氧的能力要大于二者简单的加和。

    但是,上述的均相化学反应并不能解释南极臭氧洞形成的全部过程。深入的科学研究发现,臭氧洞的形成是有空气动力学过程参与的非均相催化反应过程。所谓非均相,是指大气中除气态组分外,还有固相和液相的组分。人们对大气中存在云、雾和降雨等早已司空见惯,但这种现象一般发生在对流层。平流层干燥寒冷,空气稀薄,较少出现对流层这些天气现象。但在冬天,南极地区的温度极低,可以达到零下80 oC, 这样极端的低温造成两种非常重要的过程,一是极地的空气受冷下沉,形成一个强烈的西向环流,称为“极地涡旋”(Polar Vortex)。该涡旋的重要作用是使南极空气与大气的其余部分隔离,从而使涡旋内部的大气成为一个巨大的反应器。另外,尽管南极空气十分干燥,极低的温度使该地区仍有成云过程,云滴的主要成分是三水合硝酸(HNO33H2O)和冰晶,称为极地平流层云(Polar Stratospheric clouds)。

    实际上,当CFCs 和Halons进入平流层后,通常是以化学惰性的形态(ClONO2和HCl)而存在,并无原子态的活性氯和溴的释放。南极的科学考察和实验室的研究都证明,化学惰性的ClONO2和HCl 在平流层云表面会发生以下化学反应:

ClONO2 + HCl → Cl2 + HNO3

ClONO2 + H2O → HOCl + HNO3

    生成的HNO3 被保留在云滴相中。当云滴成长到一定的程度后将会沉降到对流层,与此同时也使HNO3从平流层去除,其结果是造成Cl2 和HOCl 等组分的不断积累。

    Cl2 和HOCl 是在紫外线照射下极易光解的分子,但在冬天南极的紫外光极少,Cl2 和HOCl的光解机会很小。当春天来临时,阳光返回南极地区,太阳辐射中的紫外射线使Cl2 和HOCl开始发生大量的光解,产生前述的均相催化过程所需的大量的原子氯,从而造成严重的臭氧损耗。氯原子的催化过程可以解释所观测到的南极臭氧破坏的约70%,另外,氯原子和溴原子的协同机制可以解释大约20%。 随后更多的太阳光到达南极,南极地区的温度上升,气象条件发生变化,结果是南极涡旋逐渐消失,南极地区臭氧浓度极低的空气传输到地球的其他高纬度和中纬度地区,造成全球范围的臭氧浓度下降。

3. 为什么 臭氧层 会被破坏呢?

  破坏原因
  1.当氟氯碳化物漂浮在空气中时,由于受到阳光中紫外线的影响,开始分解释出氯原子出来。
  2.这些氯原子的活性极大,常喜欢与其它物质结合。因此当它遇到臭氧的时候,便开始产生化学变化。
  3.臭氧被迫分解成一个氧原子(O)及一个氧分子(O2),而氯原子就与氧原子相结合。
  4.可是当其它的氧原子遇到这个氯氧化和的分子,就又把氧原子抢回来,组成一个氧分子(O2),而恢复成单身的氯原子就又可以去破坏其它的臭氧了。
  臭氧层是指大气层的平流层中臭氧浓度相对较高的部分,其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线打击双原子的氧气,把它分为两个原子,然后每个原子和没有分裂的氧合并成臭氧。臭氧分子不稳定,紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子,形成一个继续的过程臭氧氧气循环,如此产生臭氧层。自然界中的臭氧层大多分布在离地20—50千米的高空。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造。2011年11月1日,日本气象厅发布的消息称,今年以来测到的南极上空臭氧层空洞面积的最大值超过去年,已相当于过去10年的平均水平值。

为什么 臭氧层 会被破坏呢?

4. 臭氧层被破坏的原因?

是什么破坏臭氧层?“罪魁祸首”被找到了,没想到是企鹅和海豹

5. 为什么臭氧层会被破坏

在离地球表面10~15千米的上空有一层气体,叫臭氧层。臭氧层能吸收99%以上的太阳紫外线,是人类和其他生物的"保护伞"。但是,近几年,参加南极考察的科学家们发现,在南极上空的臭氧层中出现了一个"大洞"。据"风云-7号"极地气象卫星探测,这个大洞位于南级点附近,呈椭圆形,它的面积相当于美国的总面积,深度超过珠穆朗玛峰的高度。无独有偶,最近科学家们又在北级上空发现了一个19-24千米深的小"臭氧洞",并且全球的臭氧层都有变薄的趋势。是谁破坏了地球的"保护伞"这个大自然的杰作?多数科学家认为,"臭氧洞"是由于现代工业的发展,特别是冷冻厂和家用电冰箱的不断增多,使用了大量的氟里昂冷冻剂,向大气中排放了大量的化学物质氯氟烃。氯氟烃在我们的"保护伞"上打了一个洞,是人类自己亲手毁了自己的保护伞。由于臭氧层受到破坏,到达地面的紫外线增多了,严重危及到地球上的人类和生物。

为什么臭氧层会被破坏

6. 臭氧层是怎么被破坏的?

大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3微米以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300微米)和全部的UV—C(波长<290微米),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。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。其二为加热作用,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50千米左右有一个峰,地球上空15~50千米存在着升温层。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。其三为温室气体的作用,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。
臭氧是无色气体,有特殊臭味,因此而得名“臭氧”。由太阳飞出的带电粒子进入大气层,使氧分子裂变成氧原子,而部分氧原子与氧分子重新结合成臭氧分子。距地面15~50千米高度的大气平流层,集中了地球上约90%的臭氧,这就是“臭氧层”。
地球上的一切生物离开太阳光就没有生命。太阳光是由可见光、紫外线、红外线三部分组成。进入大气层的太阳光(包括紫外线)有55%可穿过大气层照射到大地与海洋,其中40%为可见光,它是绿色植物光合作用的动力;5%是波长100~400纳米的紫外线,而紫外线又分为长波、中波、短波紫外线,长波紫外线能够杀菌。但是波长为200~315纳米的中短波紫外线对人体和生物有害。当它穿过平流层时,绝大部分被臭氧层吸收。因此,臭氧层就成为地球一道天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。然而,近10多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏。
人类制造了大量会破坏臭氧层的物质,使地球南北极的臭氧层受到破坏。臭氧层被大量损耗后,吸收紫外辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线B明显增加,给人类健康和生态环境带来多方面的的危害,目前已受到人们普遍关注的主要有对人体健康、陆生植物、水生生态系统、生物化学循环、材料、以及对流层大气组成和空气质量等方面的影响。

臭氧层空洞
过多地使用氯氟烃类化学物质是破坏臭氧层的主要原因。氯氟烃是一种人造化学物质,1930年由美国的杜邦公司投入生产。在第二次世界大战后,尤其是进入20世纪60年以后,开始大量使用,主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。另外,哈龙类物质(用于灭火器)、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。
在平流层内离地面20~30千米的地方是臭氧的集中层带,在这个臭氧层中存在着氧原子(O)、氧分子(O2)和臭氧(O3)的动态平衡。但是氮氧化物、氯、溴等活性物质及其他活性基团会破坏这个平衡,使其向着臭氧分解的方向转移。而氯氟烃物质的非同寻常的稳定性使其在大气同温层中很容易聚集起来,其影响将持续1个世纪或更长的时间。在强烈的紫外辐射作用下它们光解出氯原子和溴原子,成为破坏臭氧的催化剂(一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子)。

7. 什么是臭氧层遭破坏?

20世纪80年代,科学家们发现大气中的臭氧层在逐渐变薄,并在地球的南极上空出现了臭氧洞。由于大气臭氧层变薄会使过量太阳紫外辐射到达地面,进而给人类的生存环境带来灾难,因而引起了世界各国政府和人民的普遍关注。人们普遍关心的问题是:破坏大气臭氧层的元凶是谁?大气臭氧层是否会继续变薄?大气臭氧层变薄对人们的生存环境会有什么危害?

什么是臭氧层遭破坏?

8. 臭氧层被什么破坏?

分类:  教育/科学 >> 科学技术 
   解析: 
  
 空调、电冰箱用的制冷剂氯氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定,游荡 10 年左右的时间进入同温层,直至穿出臭氧层。穿出臭氧层后,在强烈紫外线的作用下,氯氟烃迅速分解,产生氯原子,氯原子极为活泼,专门拆散臭氧分子,使臭氧层逐渐变薄,出现空洞。
 
  人类已经把 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。进入大气中的氯氟烃,只有一部分参与臭氧层破坏作用,大部分还在大气中游荡,因而,虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃,臭氧层仍然会继续遭到破坏。何况,除了氯氟烃外,工业废气、汽车和飞机的尾气、核爆炸产物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质,都是破坏臭氧层的因素。