地球大气层中臭氧层的作用是什么 臭氧层的作用是什么

臭氧层的作用是什么?为什么我们需要保护臭氧层?这些问题的答案可能会颠覆你的认知 。今天我们就来聊聊这个话题 。首先,我们先来了解一下什么是臭氧层 。。首先,我们先来了解一下什么是臭氧层 。众所周知,地球上的大气层主要由氮气、氧气、二氧化碳等气体组成,其中氮气占据了绝大部分 。而二氧氧化碳在地球上的含量非常少,只有0.01%左右 。所以,如果没有臭氧层的保护,地球上的生物很容易受到紫外线的伤害,从而导致生物大灭绝 。
专家顾问:中国气象科学研究院研究员 郑向东 徐晓斌
中国气象报采访人员 张格苗
每年9月16日是国际臭氧层保护日 。相信各位读者已经获悉南极“臭氧洞”正逐渐恢复的喜讯,但事实上,“臭氧洞”修复仍面临着来自气候变暖的挑战,而对流层臭氧污染也有许多难解的科学问题,且其很可能成为我国在成功控制大气雾霾污染之后要面对的首要空气质量问题……
在这个特别的日子,我们邀请两位研究臭氧的专家,从回顾中国在世界臭氧观测史中的足迹开始,与读者分享臭氧的最新研究成果 。
臭氧知识点
■约有90%的臭氧分布在平流层,即常说的臭氧层,10%的臭氧分布在对流层 。平流层臭氧变化深刻地影响着天气和气候 。
■平流层臭氧吸收太阳放射出的大量对人类、动物及植物有害的紫外线辐射,为平流层大气环流维持和发展提供能量,同时使近地边界层生物体免受太阳紫外线辐射的损害,是地球生命的重要屏障 。
■对流层和近地面的臭氧因为其与水汽反应产生OH自由基(大气中最重要的氧化剂之一),几乎影响到对流层大气化学反应的所有过程 。对流层臭氧对人体呼吸和心血管系统、农作物及林木生长等都有负面影响 。
■人为活动正在改变大气中的臭氧分布,其中最显著的是南极“臭氧洞”和北极地区春季臭氧总量减少 。与此同时,近地面和对流层臭氧却呈现总体增加趋势 。
■1987年旨在保护臭氧层、限制氟化物排放的《蒙特利尔协议书》签订,这在平流层臭氧科学上具有里程碑意义 。
【距地面约50公里——平流层】
【地球大气层中臭氧层的作用是什么 臭氧层的作用是什么】南极臭氧空洞正在修复,地球不用怕了吗?
南极“臭氧洞”是上世纪80年代以来地球最大的环境问题之一 。科学家于上世纪中期发现南极大气臭氧出现季节性大幅度下降 。该空洞通常于每年8月中旬逐渐形成,10月中上旬达到最大面积,11月底至12月初消失 。
2016年,《科学》期刊发表的一项研究指出,科学家首次掌握的明确证据显示,南极上空的巨大臭氧层空洞开始逐渐修复 。自2000年9月开始测量以来,该空洞平均每年(9月同期水平)以400万平方公里的速度缩小,主要原因是足以破坏臭氧层的化学物质长期递减 。尽管后来有研究发现自2012年以来损耗臭氧的氟氯烃-11(CFC-11或CFCL3)排放量出现意外增长,但《蒙特利尔议定书》仍被认为是迄今为止最成功的国际环境协定 。
既然南极臭氧空洞已经在修复了,地球可以就此不用怕了吗?
事实上,平流层臭氧只是呈现初步恢复态势,而且这种态势很脆弱,需要人类继续严格遵守《蒙特利尔议定书》,持续降低损耗臭氧物质排放,“臭氧洞”才可能按照科学家的预测在本世纪中期完全愈合 。
另一方面,臭氧层修复与全球变暖的综合作用也可能成为新的挑战 。由于大气温室气体增加,导致越来越多的热量驻留在低层大气(对流层) 。对流层温度的上升,抬升了对流层层顶,使得贫臭氧气团进入平流层,进而通过复杂的大气物理化学过程影响臭氧层的长期变化 。

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