1樓：匿名使用者
臭氧空洞
指的是因空氣汙染物質，特別是氧化氮和鹵化代烴等氣溶膠汙染物的擴散、侵蝕而造成大氣臭氧層被破壞和減少的現象。
臭氧空洞的成因：
一種大量用作製冷劑、噴霧劑、發泡劑等化工製劑的氟氯烴是導致臭氧減少的「罪魁禍首」。另外，寒冷也是臭氧層變薄的關鍵，這就是為什麼首先在地球南北極最冷地區出現臭氧空洞的原因了。
臭氧層空洞危害：
威脅人類生存
10多年來，經科學家研究；大氣中的臭氧每減少1％。照射到地面的紫外線就增加2％，人的**癌就增加3％，還受到白內障、免疫系統缺陷和發育停滯等疾病的襲擊。現在居住在距南極洲較近的智利南端海倫娜岬角的居民，已嚐到苦頭，只要走出家門，就要在衣服遮不住的膚面，塗上防曬油，戴上太陽眼鏡，否則半小時後，**就曬成鮮豔的粉紅色，並伴有癢痛；羊群則多患白內障，幾乎全盲。
據說那裡的兔子眼睛全瞎，獵人可以輕易地拎起兔子耳朵帶回家去，河裡捕到的鮮魚也都是盲魚。
推而廣之，若臭氧層全部遭到破壞，太陽紫外線就會殺死所有陸地生命，人類也遭到「滅頂之災」，地球將會成為無任何生命的不毛之地。可見，臭氧層空洞已威脅到人類的生存了。
2023年，主要工業國簽署了《蒙特婁公約》，要求逐步停止使用危害臭氧層的化學物質。而且現在，已有更健康的第三代製冷劑出現了，這就是氨。氨是自然存在的物質，由氫和氮元素組成，對環境影響微乎其微。
地球上的這「三極」自然條件惡劣，人煙稀少，當地人們向大氣中所排放的氯氟烴數量有限，為什麼「三地」上空臭氧層所受的破壞反而比較嚴重呢？
臭氧層就位於平流層當中。對流層是高度最低的一層，它和人類的關係最為密切，人類在向大氣中排放的有害氣體首先進入到該層當中。由於「三極」地區上空的對流層較低，相應的平流層的高度也隨之降低。
人們向對流層大氣中排放的氯氟烴會隨著大氣的環流運動而到達「三極」地區的上空，正是因為「三地」的平流層較低，所以氯氟烴能到達平流層中而破壞臭氧層。實際的觀測結果也正是如此：南極地區氣溫最低，平流層也最低，臭氧層破壞最為嚴重，已經出現了臭氧空洞；北極地區臭氧層破壞較南極地區輕一些，青藏高原地區臭氧層破壞較北極地區又輕一些。
實際上，臭氧總濃度的減少在全球範圍內發生。利用地面觀測和衛星資料，中國氣象科學院的周秀驥報道了我國在青藏高原存在乙個臭氧低值中心。中心出現於每年六月，中心區臭氧總濃度的年遞減率達0.
345%，這在北半球是非常異常的現象。根據全球總臭氧的觀測結果，除赤道地區外，臭氧濃度的減少在全球範圍內發生，臭氧總濃度的減少情況隨緯度的不同而有差異，從低緯到高緯臭氧的損耗加劇，2023年至2023年間每十年的總臭氧減少率為1%-5%。
目前，對於臭氧層空洞形成機制大致有三種理論解釋：①動力氣象學上的極地緯向環流變化造成輸送至南極上空的臭氧減少，形成臭氧洞；②極地冰晶效應影響下的多相化學反應引起臭氧的減少，出現臭氧洞；③與太陽輻射變化相關的動力氣象因素及光化學反應（包括人類活動影響）綜合作用導致臭氧洞的形成。
美國科學家莫里納和羅蘭德提出，人工合成的一些含氯和含溴的物質是造成南極臭氧洞的元凶，最典型的是氟氯碳化合物（cfc，俗稱氟里昂）和含溴化合物哈龍（halon）。越來越多的科學證據證實，氯和溴在平流層通過催化化學過程破壞臭氧是造成南極臭氧洞的根本原因。那麼，氟里昂和哈龍是怎樣進入平流層，又是如何引起臭氧層破壞的呢？
就重量而言，人為釋放的cfc和halon的分子都比空氣分子重，但這些化合物在對流層是化學惰性的，即使最活潑的大氣組分———自由基對cfc和halon的氧化作用也微乎其微。因此它們在對流層十分穩定，不能通過一般的大氣化學反應去除。經過一兩年的時間，這些化合物會在全球範圍內的對流層分布均勻，然後主要在熱帶地區上空被大氣環流帶入到平流層，風又將它們從低緯度地區向高緯度地區輸送，在平流層內均勻混合。
在平流層內，強烈的紫外線照射使cfc和halon分子發生解離，釋放出高活性的原子態的氯和溴，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壞臭氧層的主要物質，它們對臭氧的破壞是以催化的方式進行的。溴原子自由基也以同樣的過程破壞臭氧，因此也是催化劑。
據估算，乙個氯原子自由基可以破壞104—105個臭氧分子，而由halon釋放的溴原子自由基對臭氧的破壞能力是氯原子的30—60倍。而且，氯原子自由基和溴原子自由基之間還存在協同作用，即二者同時存在時，破壞臭氧的能力要大於二者簡單的加和。
但是，上述的均相化學反應並不能解釋南極臭氧洞形成的全部過程。深入的科學研究發現，臭氧洞的形成是有空氣動力學過程參與的非均相催化反應過程。所謂非均相，是指大氣中除氣態組分外，還有固相和液相的組分。
人們對大氣中存在雲、霧和降雨等早已司空見慣，但這種現象一般發生在對流層。平流層乾燥寒冷，空氣稀薄，較少出現對流層這些天氣現象。但在冬天，南極地區的溫度極低，可以達到零下80攝氏度，這樣極端的低溫造成兩種非常重要的過程，一是極地的空氣受冷下沉，形成乙個強烈的西向環流，稱為「極地渦旋」。
該渦旋的重要作用是使南極空氣與大氣的其餘部分隔離，從而使渦旋內部的大氣成為乙個巨大的反應器。另外，儘管南極空氣十分乾燥，極低的溫度使該地區仍有成雲過程，雲滴的主要成分是三水合硝酸和冰晶，稱為極地平流層雲。
實際上，當cfc和halon進入平流層後，通常是以化學惰性的形態而存在，並無原子態的活性氯和溴的釋放。南極的科學考察和實驗室的研究都證明，化學惰性的clono2和hcl在平流層雲表面會發生化學反應，結果造成cl2和hocl2組分的不斷積累。
cl2和hocl是在紫外線照射下極易光解的分子，但在冬天南極的紫外光極少，cl2和hocl的光解機會很小。當春天來臨時，陽光返回南極地區，太陽輻射中的紫外射線使cl2和hocl開始發生大量的光解，產生前述的均相催化過程所需的大量的原子氯，從而造成嚴重的臭氧損耗。氯原子的催化過程可以解釋所觀測到的南極臭氧破壞的約70％，另外，氯原子和溴原子的協同機制可以解釋大約20％。
隨後更多的太陽光到達南極，南極地區的溫度上公升，氣象條件發生變化，結果是南極渦旋逐漸消失，南極地區臭氧濃度極低的空氣傳輸到地球的其他高緯度和中緯度地區，造成全球範圍的臭氧濃度下降。
北極也發生與南極同樣的空氣動力學和化學過程。研究發現，北極地區在每年的一月至二月生成北極渦旋，並發現有北極平流層雲的存在。在渦旋內氯基（c1o）佔氯總量的85％以上，同時測到與南極渦旋內濃度相當的溴基（bro）的濃度。
但由於北極不存在類似南極的冰川，加上氣象條件的差異，北極渦旋的溫度遠較南極高，而且北極平流層雲的量也比南極少得多，因此目前北極的臭氧層破壞還沒有達到出現又乙個臭氧洞的程度。
因此，南極臭氧洞的形成是包含大氣化學、氣象學變化的非均相的複雜過程，但其產生根源是地球表面人為活動產生的氟里昂和哈龍，曾經是乙個謎團的臭氧洞得到了清晰的定量的科學解釋。但是令人憂慮的是，cfc和halon具有很長的大氣壽命，一旦進入大氣就很難去除，這意味著它們對臭氧層的破壞會持續乙個漫長的過程，臭氧層正受到來自人類活動的巨大威脅。
3、2023年臭氧層空洞的狀況
今年8月以來，南極上空臭氧層空洞迅速形成和擴大，目前已危及到美洲大陸最南端的火地島和阿根廷聖克魯斯省的南部地區。南極的臭氧層空洞已擴大到2400萬平方公里以上。
南極上空的臭氧層空洞一般每年8月出現，9月至10月空洞範圍最大，12月前後消失。今年由於受大氣氣流影響，南極上空的臭氧量與往年相比相對較少。
參考資料：www.eedu.drg.cn
2樓：匿名使用者
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