作业帮问下 为什么南极在9至11月份出现臭氧空洞?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/11/15 23:32:34
问下 为什么南极在9至11月份出现臭氧空洞?
问下 为什么南极在9至11月份出现臭氧空洞?
问下 为什么南极在9至11月份出现臭氧空洞?
为什么臭氧层空洞只出现在南极,或者说为什么南极的臭氧量下降得特别多呢?这与南极特异的气候有关.因为南极大陆纬度高,海拔高,冰川反射率强,具有特殊的环极旋涡和低温条件,环极旋涡把南极大陆封闭起来,从北方来的富含臭氧的气流不能进入它的上空.低温使南极上空大气中有众多的冰晶云,云中的冰晶不断吸收氯氟烃气体,浓度越来越高,更加速了对臭氧的破坏. 臭氧的形成过程：在阳光作用下,一个氧分子由两个氧原子组成,在大气中,一个氧分子会同一个氧原子结合,形成一个由三个氧原子组成的分子,这就是臭氧.而臭氧也会发生分解,重新变成一个氧分子和一个氧原子.这两种化学变化叫做光化学反应,而氟里昂这一族类的化学物质就是加速臭氧分解的催化剂.决定大气中O3含量及变化的因素主要有三个,一是臭氧合成与分解的光化学平衡,二是催化化学过程,三是大气环流和涡旋输送. 在冬季半年里,南极上空有一个深厚的涡旋,气流沿着南极高原作顺时针旋转,把南极大陆封闭起来.从赤道来的富含臭氧的气流进不了南极上空.而在旋涡中上升的空气,因为上升过程中气温下降的速度要比实际大气中温度随高度分布的速度快得多.加上南极高原本来就海拔高气温低,因而形成极低的低温环境.臭氧层所在的20公里高度上气温常常在－80℃以下（比北极要低得多）.南极大气涡旋中的空气上升过程中还会生成大量的冰晶云,云中的冰晶不断吸收氯氟烃气体,浓度越来越高.一旦南极春季（9月）来临,极夜结束,阳光照射下冰晶云升温,氯氟烃气体迅速释放.而氯氟烃分子在紫外线照射下开始释放氯原子……上面讲过的臭氧层受到破坏的过程立即开始,臭氧层因大量损耗臭氧而出现臭氧洞.一旦春末南极旋涡残缺或破坏消失,大量富含臭氧的赤道南下的新鲜空气进入南极上空,臭氧洞于是便又匆匆消失. 夏末秋初,空洞更“空”. 查阅往年的报刊杂志,可以发现每到下半年,关于南极上空又出现巨大的臭氧层空洞的消息会显著增多. 其实所谓的“臭氧层空洞”,实际上是臭氧密度不到正常密度一半的稀薄层,而并不是一点臭氧也没有. 赤道接受太阳照射最强,是最易产生臭氧的地区,但由于大气环流作用,产生的臭氧会被带到别处,向南北输送.因此在中高纬度臭氧最多,而在赤道上空最少. 大气环流对臭氧的输送在北半球作用强于南半球,“但也和地形有关”.比如美国的落基山脉和中国的青藏高原,这些高山、高原地带在图上为蓝色,表示这些地区的臭氧层稀薄.” 南极冬天的极夜期间会有极地涡旋,这是一股围绕南极转的强气流,这样南北方向吹的风就少了,从而阻止了南北方向物质的交换.臭氧层遭到污染物质的破坏而逐渐消耗,却没有来自南极以外的臭氧补充进来,因而含量会显著降低.另外,在冬天,南极上空平流层的温度会低至零下80度,此时水汽会凝华成冰晶而形成冰晶云.在气体和固体的冰晶云交界的界面处会发生一种非均向化学反应,促使污染物“杀死”臭氧. 春天,太阳出来了,冰晶云化了,由于这种“非均向化学反应”必须借助气体和固体的交界面才会发生,因此界面消失了,反应也就停止了.而此时大气温度上升,运动增强,极地涡旋被破坏,南北方向的物质交换开始了,南极上空的臭氧又会逐渐增多.由于南北半球的季节是相反的,南极的冬天开始于8月,因此每到下半年,关于南极臭氧层变稀薄的消息就会明显增多. 在南极地区上空,臭氧层损耗大多开始于8月底,一直延续到10月份并达到高潮,到11月底和12月初才能恢复.而北极地区上空则是在1—3月开始.到了夏季,这些低值区又会自行恢复常态.但如果臭氧损耗严重,恢复就会迟缓.