2b 平流层臭氧耗损.ppt

平流层臭氧耗损问题
大气平流层臭氧耗损及可能导致的气候和环境效应是目前人们关注的另一重大全球环境问题,尤其是近些年来南极地区平流层臭氧空洞的被发现, 更增加了人们对研究臭氧的兴趣。人们已经注意到, 大气中臭氧浓度变化对人类生存可能产生的冲击比原来估计的要大。
平流层臭氧基本知识
大气圈的分层结构, 臭氧主要分布在平流层中
0-50公里空气层中臭氧平均密度分布
平流层臭氧浓度沿纬度的分布
大气平流层臭氧的生成机制
近地面大气中臭氧的浓度不到 ppm. 在离地面 20-50 公里高的平流层中发生下列反应形成了大气层中臭氧浓度最高的区域, 即臭氧层
O2 + 紫外光光子→O + O
O2 + O + M→O3 + M
式中: O2—氧分子;
O—氧原子;
O3—臭氧分子;
M—吸收能量的分子。
臭氧层对地球系统的重要性
臭氧对太阳的紫外光辐射有强烈的吸收作用, 使到达地表的波长小于 3000 埃的紫外辐射减弱, 从而保护了地球上的生物和人。因为过量的紫外辐射能阻止细胞增长而危及生命。
有关生命起源的研究指出, 在地球臭氧层形成以前, 整个地球受到高能紫外光的辐射, 生物分子很难形成。此时, 生命分子居于水下, 光合作用进行得很缓慢。臭氧层形成以后, 生物有机体才有了广阔的生存空间。因此平流层的臭氧层常常被称为“臭氧保护层”。
臭氧的另一个作用是, 臭氧对紫外光的吸收是平流层的主要热源。平流层臭氧浓度随高度的变化直接决定了平流层的温度结构, 从而对地球气候的形成起着重要作用。
南极”臭氧洞”的发现
1979 年的卫星观测资料揭示了南极的“臭氧洞”现象。英国南极调查局哈利湾测站的资料表明, 自 70 年代中期以来, 南极地区每年的 10月份(南极极夜结束的月份)臭氧总量约减少 40%。在 1987 年, 竟发现南极臭氧洞的面积差不多有美国本土那么大。
南极平流层臭氧耗损情况
南极臭氧洞
1956-1992南极上空臭氧浓度逐年减少情况(WMO)