臭氧洞(臭氧洞是因大气中下列哪项含量减少引起的)深度揭秘

如果某处臭氧层中臭氧含量减少到正常值的50%以下，科学家们就会形象地说这是个臭氧洞。然而，在刚过去的2019年南半球春季，臭氧洞的平均面积只有9

 

地球是我们赖以生存的家园一颗蔚蓝色的美丽星球孕育出多姿多彩的生命这里有舒适的环境分明的四季，适宜的温度还有包裹在地球外围的臭氧层臭氧层位于距离地球上空10—50千米的大气层中，是地球的一个保护层，它能有效阻挡来自太阳的紫外线辐射，对地球上包括人类在内的生物进行保护。

臭氧层在地球表面并不是均匀分布，世界三极地区即南极、北极和青藏高原的臭氧层会明显稀薄如果某处臭氧层中臭氧含量减少到正常值的50%以下，科学家们就会形象地说这是个臭氧洞相对其它地区而言南极地区是更容易出现臭氧层空洞。

近30余年来，每年南半球春季，南极上空都会出现臭氧洞，其平均面积达1820万km²；然而，在刚过去的2019年南半球春季，臭氧洞的平均面积只有934万km²，差不多缩小了一半(其9月21日为616万km²，还不到多年平均的30%)，是自臭氧洞发现以来的最小规模。

△2019年9月21日的南极臭氧洞 这是怎么回事呢？要搞清这个问题还是要从什么是臭氧与臭氧洞细说 臭氧与“臭氧洞”臭氧是由3个氧原子组成的一种痕量气体，主要分布在平流层被称之为痕量气体的臭氧在大气中含量很少，如果把大气中的臭氧收集起来，在标准情况下，全球平均累积厚度仅为3毫米左右。

大气臭氧垂直分布臭氧知识点01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02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。

03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04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051987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自上世纪70年代末以来，全球臭氧总量是下降的，尤其是在南极地区下降最明显。

1984和1985年，日本和英国科学家先后报道，春季南极站观测到的大气臭氧总量值与10年前相比减少了30～40%，随后美国科学家用卫星资料也证实了这一结果在春季，南极地区臭氧总量急剧减少，会出现低于全球平均值30～40%的闭合低值区（通常这个值设定为220 DU），与周围地区相比，就显得南极洲上空出现一个臭氧低值的“空洞”，这就是南极臭氧洞。

“臭氧洞”这个形象的称谓由此被人们所记住

南极臭氧洞南极臭氧洞并不是全年都存在的，只在南极春季出现通常南极臭氧在7月下旬开始减少，8月中旬后就出现较为明显的臭氧洞，9月下旬到10月上旬臭氧洞的面积最大，10月底后臭氧急剧增加，臭氧洞逐渐填塞，12月中旬恢复正常，就不再有臭氧洞了。

南极臭氧洞及其变化的机理为讨论形成南极臭氧洞的原因，各国科学家通过气球、飞机、火箭、卫星及地面站等多种现代化观测方法获取了大量资料，并用计算机进行了分析和模拟研究曾有两届诺贝尔化学奖得主的工作与研究臭氧洞形成的原因有关。

南极臭氧洞的出现与人类活动关系密切为制造冰箱和空调器等，人类发明和使用了氟利昂和溴化烃等含氯和溴的化合物，正是这类污染物质最终导致了臭氧层的破坏，在南极地区的实地考察研究也找到了氯氟烃等物质消耗臭氧层的确凿证据 。

消耗臭氧的物质这类污染物质的化学性质十分稳定，泄漏排放到大气中滞留的时间很长；在大气垂直环流作用下会从对流层到达平流层，并通过大气环流的远距离输送和极涡的辐合效应将这些大气污染物在极地平流层中聚合起来人类活动排放到大气中的氟利昂和溴化烃等含氯和溴的消耗臭氧层物质（ODS），在极地平流层低温条件下形成的冰晶云(PSCs)或液态硫酸气溶胶表面，会通过光化学反应大量消耗臭氧，而为光化学反应提供活动界面的平流层冰晶云或液态硫酸气溶胶，只有在温度低于-78℃时才出现。

因此，形成臭氧洞需要满足2个必要条件：1大气中存在有人类活动排放的氟里昂和溴化烃等消耗臭氧层物质（人为因素）；2春季南极平流层极涡中较长时间的低温（自然因素）。保护臭氧层的工作仍任重道远

天气和气候是两个不同的概念，正如在全球变暖的大背景下，不能因某一年偏冷，就认为气候在变冷；同样，也不能因某一年臭氧洞偏小，就认为臭氧洞已被修复“人类只有一个地球”，环境被污染后，其影响往往很难消除一个氟里昂分子分解产生的氯离子可以消灭一万个臭氧分子，而由溴化烃分解产生的溴离子对臭氧的破坏作用，比氯离子还要大50倍，它们自身都能再生，在大气中内寿命都很长。

即使目前人们不再向大气排放这类污染物，其对臭氧的破坏影响仍可以维持几十年南极臭氧洞在向人类再次敲响警钟来源 | 气象e新中国气象科普微信公众号：qxkpw2014新浪微博：@中国气象科普