北極正形成最大臭氧空洞,它會影響人類的生存嗎?

未來科學


北極正形成最大臭氧空洞,它會影響人類的生存嗎?

根據NASA的監測,北極上方的大氣層曾在產生一個巨大的臭氧空洞,這是北半球有史以來最大的臭氧空洞,甚至可以和南極每年形成臭氧空洞相提並論!

目前北極的臭氧水平達到創紀錄的新低,覆蓋的面積超過三個格陵蘭島,這個巨大臭氧空洞是否會危及人類的健康,它會維持多久?

臭氧層是怎麼產生的?它有多大影響?

臭氧是含氧大氣層的一個特有成分,太陽系中地球並不是唯一擁有臭氧的行星,金星也擁有極其稀薄的臭氧成分(只有地球的1%),地球上臭氧的形成過程是氧分子被紫外線光解,形成獨立氧原子,和其他氧分子構成了O3臭氧,但這個臭氧分子不穩定,又會分解成氧原子,一直循環,形成臭氧!

金星的臭氧卻不是這樣形成的,而是強烈的紫外線分解金星大氣層佔絕大部分二氧化碳,碳比較重,會落入金星表面或者隨著進行狂風在大氣層中循環,氧分子則會經歷和地球上相同的過程形成臭氧循環!

臭氧對地球的作用

臭氧層的高度大約在距離地面10-50千米的高空,看起來似乎很厚,其實它在大氣層中的厚度非常薄,大約只有數毫米(按大氣對流層密度計算),但它意義非凡,因為它會遮擋對生物有害的短波長紫外線,因為波長越短,能量越高,對人體眼睛與皮膚都會造成相當大的影響,危害人類健康!

臭氧層的厚度在全球各地是不一樣的,兩極最薄,赤道最厚,其實這與大氣層與海洋水體的分佈是一樣的,這個結果是地球自轉的“離心力”所致,將兩極的臭氧甩到了赤道地區,所以高緯度地區的紫外線比較強烈就是這個原因!

在高緯度地區出行時各位要做好個人防護措施,比如護目鏡等。

臭氧空洞是如何產生的?

臭氧空洞是二十世紀末的熱門話題,南極的臭氧空洞每年都產生,而且有越來越大的跡象!為避免巨大的臭氧空洞繼續擴大影響人類生存,因此科學家持續尋找破壞臭氧層的罪魁禍首,最終認為氟利昂是其中最大的原因!

1930年通用汽車與杜邦合作,共同開發高效製冷劑以便生產滿足汽車空調使用,因此開發出了二氟二氯甲烷,這種與1890年合成的氯氟烴相比具有無毒,穩定的特性,因此在製冷設備上大量使用!

1973年美國化學家馬里奧·莫利納首次提出氟里昂對臭氧層有影響,他認為臭氧層在氯原子丶氟原子和溴原子附近會被毀壞,這些氣體分子升到同溫層,在紫外線照射之後,被光解成各種單元素氣體,破壞臭氧層!

1987年19個組織和四個國家執行了一項機載南極臭氧實驗。表明1987年時的臭氧空洞大小達到了歷史最大,這引起了科學界和政界的注意!因此全世界在1987年簽署了蒙特利爾議定書,全面禁止使用氟氯碳化物!

因此全世界在類全面禁止使用氟利昂後臭氧層逐漸恢復,到2010年後南極臭氧空洞已經恢復到沒人注意的程度了!

北極臭氧空洞又是啥狀況?會威脅人類生存嗎?

研究人員通過釋放探空氣球發現,在三月底最新測得的數據,北極在18千米的高度上臭氧比例較正常水平下降90%,正常情況下,臭氧比例約為百萬分之3.5,而記錄到的臭氧水平僅僅為百萬分之0.3,這超過了以往任何一段時間的水平!

上文說臭氧空洞已經離我們很遠了,為什麼北極又突然跑出一個臭氧空洞來?而且比歷史上最大的南極臭氧空洞更大!其實臭氧空洞形成看起來很簡單,但卻是多種因素造就的結果,其中氟利昂破壞就有一個與溫度相關影響特性。

寒冷與氟利昂破壞有非常大的關係,當溫度低於-73℃時,任何形式存在的氯轉都會轉變為活性氯的化學反應。當氣溫比較高時氯化物盡受到紫外輻射分解時破壞臭氧層,而進入酷寒季節,大氣層中的氯化物在臨界溫度以下轉變成了更活潑的活性氯,這就破壞了北極上空的臭氧層!

德國波茨坦Alfred Wegener研究所的大氣科學家Markus Rex稱,北極今年的溫度是1979年以來的最低溫度,在如此寒冷的條件下,大氣層中的氯化物轉而成為了活性氯,所以北極的臭氧空洞比任何一個年份都要大得多。

太陽就這麼點高

會威脅人類生存嗎?

臭氧空洞似乎是一個壞消息,但好消息是這個臭氧空洞對人類沒有影響,因為現在北極剛從極夜中甦醒,太陽還在地平線上打轉,紫外輻射因為不會通過極地上方的臭氧空洞影響地面,所以它只是一個臭氧空洞而已,暫時對人類沒有任何影響。


星辰大海路上的種花家


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