自然界中的臭氧大多分布在距离地面20公里-50公里的大气中,我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线产生的。众所周知,太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种。当大气中的氧分子(含265,438+0%)受到短波紫外线照射时,氧分子会分解成原子态。氧原子极不稳定,容易与其他物质发生反应。例如,它与氢(H2)反应生成水(H2O),与碳(C)反应生成二氧化碳(CO2)。同样,当它与氧分子(O2)反应时,会形成臭氧(O3)。臭氧形成后,由于其比重大于氧气,会逐渐落到臭氧层底部。在下降的过程中,随着温度的变化(上升),臭氧的不稳定性越来越明显,然后受到长波紫外线的照射,再次还原成氧气。臭氧层保持氧气和臭氧的动态平衡。
这么广阔的区域里有多少臭氧?估计不到大气的1/10万。如果大气中的臭氧全部集中在一起,就只有三厘米的薄层。那么,地球表面有臭氧吗?答案是肯定的。大约1%的太阳紫外线可以到达地面。尤其是空气污染较轻的森林、山地、沿海地区,紫外线较多,臭氧丰富。
此外,闪电还会产生臭氧,臭氧分布在地球表面。正因为如此,雷雨过后,人们感觉空气清新,也愿意去郊外的森林、山林、海岸,去呼吸大自然的新鲜空气,去欣赏大自然的美景,让身心来一次清爽的“沐浴”。这就是臭氧的作用,所以有人说臭氧是一种干净清爽的气体。臭氧具有极强的氧化性,少量的臭氧就会让人神清气爽;但过度氧化也使其具有杀伤作用。详见自由基)。
氟利昂到达高层大气后,在紫外线照射下分解游离氯原子,氯原子与臭氧反应分解臭氧。因为氯原子经过上述反应后可以再次分解,所以天空中即使是少量的氯原子也会严重破坏臭氧层。此外,核爆炸和喷气式飞机在高空飞行都会减少那里的臭氧。据分析,平流层臭氧减少1%,到达地面的紫外线强度增加2%。据估计,由于人类活动的影响,臭氧含量减少了3%。到2025年可能减少10%。臭氧层的破坏会增强紫外线等短波辐射,导致皮肤癌患者增加,对自然生态系统造成严重影响。维持臭氧层的平衡已经成为一个全球性的环境问题。这是一个非常重要的问题。[编辑此段]臭氧层的作用大气臭氧层有三个主要功能。一个是保护。臭氧层可以吸收阳光中波长在306.3μm以下的紫外线,主要是部分UV-B(波长290 ~ 300微米)和全部UV-C(波长< 290微米=),保护地球上的人类和动植物免受短波紫外线的伤害。只有长波UV-A和少量中波UV-B能辐射到地面,长波UV对生物细胞的伤害远小于中波UV。因此,臭氧层就像太空服一样保护着地球上的生命。第二是加热。臭氧吸收阳光中的紫外线,并将其转化为热能来加热大气。由于这种效应,大气温度结构在50km左右的高度有一个峰值,地球上空从15到50 km有一个增暖层。正是因为臭氧,平流层才存在。另一方面,因为地球以外的行星上没有臭氧和氧气,所以没有平流层。大气的温度结构对大气的环流有着重要的影响,造成这种现象的原因也来自于臭氧的高分布。第三是温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,也就是在这个温度非常低的高度,臭氧的作用也是非常重要的。如果这个高度的臭氧减少,就会产生降低地面温度的动力。因此,臭氧的高度分布和变化是极其重要的。
臭氧是一种无色气体,有特殊气味,故名“臭氧”。太阳飞出的带电粒子进入大气层,使氧分子分裂成氧原子,部分氧原子与氧分子重新结合形成臭氧分子。地面以上15 ~ 50 km高度的平流层集中了地球上约90%的臭氧,即“臭氧层”。
没有阳光,地球上所有的生物都没有生命。阳光由可见光、紫外光和红外光组成。进入大气的太阳光(包括紫外线)有55%能穿过大气照射地球和海洋,其中40%是可见光,是绿色植物光合作用的驱动力;5%是波长为100 ~ 400 nm的紫外线,紫外线分为长波、中波、短波紫外线,长波紫外线可以杀菌。而波长在200 ~ 315 nm的短波紫外线对人体和生物是有害的。当它穿过平流层时,大部分被臭氧层吸收。因此,臭氧层成为了地球的天然屏障,保护地球上的生命免受强紫外线的伤害。然而,在最近的10年里,地球上的臭氧层正在遭到破坏。【编辑本段】臭氧层的测量臭氧的测量包括垂直气柱中臭氧总量的测量和臭氧浓度垂直分布的测量。测量方法分为直接法和间接法:前者采样分析臭氧;后者是在臭氧层之外测量的,主要是通过光谱分析。臭氧测量结果,除了通常的单位外,还用多布森单位表示,记录为DU,等于千分之一厘米(标准状态臭氧层为厚)。
臭氧的间接测量:光谱分析是观测穿过大气的直射或散射太阳光的光谱,进而计算臭氧含量及其垂直分布。在臭氧吸收区(见大气臭氧层),直射或散射的太阳光穿过大气,被臭氧分子吸收,被气体分子和气溶胶粒子散射。波长为λ的单色太阳光穿过大气时,辐射强度减弱,服从比尔定律。测量臭氧常用的光学仪器有多布森分光光度计和M-83过滤式臭氧计。多布森分光光度计被认为是测量臭氧的标准仪器。其他类型的仪器必须用它定期校准。M-83过滤臭氧仪主要用于苏联和一些欧洲国家。全球臭氧分布也可以通过气象卫星来测量。例如,后向散射紫外光谱仪(BUV)和红外干涉光谱仪(IRIS)被用于在余云4号卫星上观测大气臭氧。前者测量大气对太阳光的后向紫外散射,它在2500 ~ 3400埃接收12波段的紫外光谱,从而反映大气臭氧含量的全球分布;后者不仅测量大气温度和湿度,还测量大气臭氧(9.6微米波段,其中接收到四种波长的辐射)。将这两台光谱仪结合起来,可以探测大气臭氧浓度随高度的分布。例如,在余云6号卫星上,有一个边缘辐射反演辐射计(LRIR),接收大气臭氧9.6微米辐射波段的信息,用辐射传输方程进行反演,得到臭氧的垂直分布。
臭氧直接测量法是利用电化学或化学发光来测量臭氧含量,不受大气透明度和天气条件的限制,可以昼夜观测。
臭氧测量方法各有利弊,为了获得完整可靠的数据,往往需要对它们进行各种方式的补充和比较。【编辑此段】臭氧层的破坏是1。原因:地球上有一层保护膜,存在于地球周围的大气中,也就是臭氧层,它会阻挡来自地球外部的紫外线,保护地球上的生物免受伤害。人类产生了大量会破坏臭氧层的物质,会破坏地球南北极的臭氧层。
2.影响:臭氧层的破坏造成地球紫外线的增加。紫外线会破坏包括DNA在内的生物分子,增加患皮肤癌和白内障的概率,与许多免疫系统疾病有关。海洋中的浮游生物受到致命影响,海洋生态系统遭到破坏。农作物产量降低。强化温室效应。
3.我们不应该做的:使用氯氟烃,购买空调,冰箱,汽车,喷雾等。,并购买不含含氯氟烃的产品。
4.补充资料:大气中的臭氧大部分集中在距地面约25~30公里的平流层上部,称为“臭氧层”。虽然名义上是一层,但实际上各地的臭氧分布并不均匀,大气中的臭氧总量很少,不到1ppm。这种极薄的臭氧层对于地球上的生命非常重要,因为臭氧可以吸收阳光中的紫外线,这些紫外线波长很短,是致命的辐射线,只有极少量可以通过将这些紫外线转化为热能到达地表。
由于臭氧与平流层中的氧气、氧原子和其他紫外线保持动态平衡,生物圈主体部分的耗氧量和可能参与或影响此类反应(包括O3═O2+O'+2O3═3O2)的物质(如氯原子)向上排放,可能威胁“臭氧层”的臭氧含量,因此呼吁节能减排、植树造林、自觉维护生态。
臭氧是氧的同素异形体(由相同的元素组成,但分子结构不同)。顾名思义,臭氧是另一种刺鼻的气味,所以臭名昭著。在大气中10 km到50 km的高度上,有相当浓度的臭氧,称为臭氧层。
臭氧层大量损耗后,其吸收紫外线辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线B明显增加,给人类健康和生态环境带来诸多危害。目前,人们已经广泛关注对人体健康、陆生植物、水生生态系统、生化循环、物质、对流层大气成分和空气质量的影响。
过度使用含氯氟烃(CFCs)是破坏臭氧层的主要原因。含氯氟烃(CFC)是一种人造化学物质,由美国杜邦公司于1930投入生产。第二次世界大战后,特别是60年后,开始广泛应用,主要作为气溶胶、制冷剂、发泡剂、化学溶剂等。此外,哈龙(用于灭火器)和氮氧化物也会导致臭氧层损耗。
在平流层,离地面20~30公里处是臭氧的集中区,其中存在着氧原子(O)、氧分子(O2)和臭氧(O3)的动态平衡。而氮氧化物、氯、溴等活性物质和其他活性基团会破坏这种平衡,使其向臭氧分解方向偏移。氯氟化碳的非凡稳定性使其很容易聚集在平流层,其影响将持续一个世纪或更长时间。在强烈的紫外线照射下,它们光解氯原子和溴原子,成为破坏臭氧的催化剂(一个氯原子可以破坏654.38+百万个臭氧分子)。