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臭氧层破坏的原因，臭氧层破坏的原因有哪些( 二 )

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臭氧层破坏的原因，臭氧层破坏的原因有哪些


4，臭氧层被破坏的主要原因是什么很大部分是的对于大气臭氧层破坏的原因，科学家中间有多种见解 。但是大多数人认，人类过多地使用氯氟烃类化学物质（用CFCs表示）是破坏臭氧层的主要原因 。氯氟烃是一种人造化学物质，1930年由美国的杜邦公司投入生产 。在第二次世界大战后，尤其是进入60年以后，开始大量使用，主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等 。另外，哈龙类物质（用于灭火器）、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗 。如上文说述，在平流层内离地面20~30千米的地方是臭氧的集中层带，在这个臭氧层中存在着氧原子（O）、氧分子（O2）和臭氧（O3）的动态平衡 。但是氮氧化物、氯、溴等活性物质及其他活性基团会破坏这个平衡，使其向着臭氧分解的方向转移 。而CFCs物质的非同寻常的稳定性使其在大气同温层中很容易聚集起来，其影响将持续一个世纪或更长的时间 。在强烈的紫外辐射作用下它们光解出氯原子和溴原子，成为破坏臭氧的催化剂（一个氯原子可以破坏10万个臭氧分子） 。臭氧层空洞的形成是一种与物理化学、大气化学、大气环流、气候环境和太阳紫外辐射等多种因素有关的、复杂的大气现象和过程 。目前对于解释臭氧层空洞出现的成因和机制归纳起来大致有三种理论：第一种认为动力气象学上的极地纬向环流变化造成输送至南极上空的臭氧减少；第二种认为极地冰晶效应影响下的多相化学反应引起臭氧的减少；第三种认为与太阳辐射变化相关的动力气象因素及光化学反应(包括人类活动影响)综合作用导致臭氧层空洞的形成 。其中破坏臭氧层起主要作用的氟氯烃化合物(如氟里昂)和含溴卤化烷烃等化学气体，它们不会在大气中自然产生，大部分是人类社会的工业生产和现代生活过程中，在大量消耗化石能源后产生和扩散出来的 。大量的氟氯烃和含溴卤化烷烃类等气体在进人大气层的对流层中后，又在热带地区上空被大气环流带人到平流层，然后在气流和风的作用下，又从低纬度地区的平流层向高纬度地区输送并在平流层内均匀混合 。在高空的平流层内，由于强烈太阳紫外线的照射，能使氟氯烃和含溴卤化烷烃分子发生离解，释放出高活性的原子态的氯和溴，氯和溴原子又会使臭氧分子分解而失去氧原子，它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的，如此反复下去，加重了臭氧层的缺失和破坏而形成臭氧层空洞 。另外，大气中臭氧含量的多少对地球气候也有着直接的影响 。科学研究证明，大气臭氧含量越多地面温度越低，同时太阳紫外辐射地面的能量就越小；反之，大气中臭氧含量减少，地面上的太阳紫外辐射就会明显增强 。早在1991年，澳大利亚冰川与大气科学方面的研究就揭示出南极臭氧层空洞与气候变化之间有一反馈联系，大气臭氧减少反映出高空大气温度降低与低层大气温度上升是一致的，这种相互作用的结果预示着平流层臭氧减少，但也反映出另一种特性，即对流层的温度有所上升 。这种变化在南极地区十分强烈，对臭氧影响起着控制作用，它们之间是相互作用又相互制约的 。在南极的冬季，南极平流层中旋风是很强的，而这种旋风还将增大且较长期影响着南极平流层温度的降低，在旋风作用隔离区中，臭氧含量降低更多，这种过程有可能进一步扩展到南极夏季 。在南极上空，由于冬季接受到的太阳热量很少，气温可以达到零下80度 。距地面20公里的高空，尽管空气十分干燥，在温度极低的环境下还是易于生成平流层云 。经南极的科学考察和实验室的研究都证明，这种平流层云有加剧氯的催化而产生氯原子的化学作用，而氯原子又是破坏臭氧层的主要因素 。另一方面，由于南极上空的空气受冷下沉，形成一个强烈的西向环流，称为极区涡旋 。这种涡旋有一重要的作用，就是将南极大陆上空的冷空气团团围住，使其与极区外低纬度空气隔离开来，减弱了南极大陆上空冷空气与外界的对流与交换作用，而在南极大陆上空形成一个温度很低的区域，从而使涡旋内部的大气成为一个巨大的加剧氯的催化和臭氧层破坏的化学反应器，这种催化作用反复积累，致使臭氧层遭到大幅度破坏而形成臭氧层空洞 。当南极的春季(每年的11月)来临时，温度开始升高，平流层云的成云过程减弱，同时极区涡旋强度也大为减弱，高低纬度之间的空气径向交换与对流作用加强，含有臭氧浓度低的空气迅速从南极上空向低纬度地区扩散，而极区外围含臭氧量高的空气进入高纬度的南极上空，补充臭氧层浓度的缺失，修复臭氧洞的面积，臭氧的耗损过程停止 。因此一般来说每年8月在南极上空开始出现臭氧层空洞，9至10月空洞范围最大，从12月开始逐渐缩小.

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