臭氧层——地球的保护伞
臭氧是氧气的同素异形体,由3个氧原子结合而成,它的化学符号是O3。臭氧是分布在距地表10~50千米之间的一层薄纱,其浓度最大处位于离地表20~25千米的地方。它的作用就像是地球的保护伞,吸收了大量太阳辐射的紫外线,使地球上的生命体免受紫外线的杀伤,也可使现有大气的热量状况趋于稳定状态。
从20世纪80年代初开始,人们发现臭氧层在逐渐变薄,而且在南极、北极、澳大利亚、加拿大、新西兰、智利、阿根廷等许多国家和地区的上空出现“空洞”。这些“空洞”的出现,使得地球少了一道天然屏障,大量紫外线直接照射到地球表面,增加了人类得皮肤癌、呼吸道传染病和白内障疾病的可能性,并会导致人体免疫力的下降。
知识窗→破坏臭氧层的“元凶”
1974年,科学家就发出警告:含氯氟烃会破坏臭氧层。那时,世界上每年排入大气的氯氟烃就已超过100万吨。废弃的冰箱就是罪魁祸首之一。世界上的环境保护者们掀起了一项减少氯氟烃排放的运动,美国的一个环境组织还要求政府减少氯氟烃的生产量。
到底是什么原因导致臭氧层变薄,并出现许多空洞呢?科学家们对此进行了孜孜不倦的探索。
科学家罗兰德博士于1974年提出了氟里昂破坏臭氧层的观点。他认为氟里昂在使用过程中会散逸到空中。这些游离在空气中的氟里昂,在太阳的辐射下,就会将分子中的氯原子分离出来,在这些氯原子的作用下,臭氧分子转变为氧分子。这样就造成了臭氧层中臭氧减少,甚至出现空洞。也有人认为,臭氧层出现空洞的原因除氟里昂外,还与核爆炸、飞机的频繁飞行、化肥、喷雾杀虫剂的大量使用有关。当然也有科学家对此持不同意见。如俄罗斯地理学家卢基亚什科就认为:造成南极上空臭氧层出现空洞的罪魁祸首并不是人类活动,而是大自然。他说,如果臭氧空洞是人类活动所致,那么空洞应当首先出现在人口密集、工业发达的北半球,而不是罕无人迹的南极地区。
不管原因如何,地球的臭氧层空洞已经形成一定的规模,即使从现在起全球停止生产和使用破坏臭氧的物质,臭氧层要恢复本来的面目,完全弥合臭氧空洞,也需要至少1个世纪的时间。
即使是这样,我们还是应该极力保护臭氧层,不能让臭氧层空洞继续扩大,从而使这把万物赖以生存的地球保护伞不受损害。
◎小问答:为什么极地上空有臭氧空洞?
臭氧层是指离地球表面10~50千米的同温层中的一层气体。臭氧分子O3由3个氧原子组成,能吸住99%以上的太阳紫外线,可以充当地球上人类和其他生物的“保护伞”。但是近几年,科学家们在南极上空的臭氧层中发现了一个“大洞”,又在北极上空发现了一个19~24千米深的小“臭氧洞”。这些发现都表明,地球的这把“保护伞”已被严重破坏。
天上为何会出现“臭氧洞”?科学家们对此意见不一。
多数科学家的观点是,极地上空的“臭氧洞”是人“戳”的。确切地讲,是氟利昂。随着现代工业的发展,特别是冷冻厂和家用电冰箱的不断增多,大量氟利昂冷冻剂被使用,大量的氯氟烃被排放到空气中。与其他化学物质不同,这种物质不能在低空分解,反而要飘浮升入同温层,与紫外线作用产生出游移的氯原子,夺去臭氧中的1个氧原子(1个氯原子能破坏近10万个臭氧分子),氯原子使臭氧变成纯氧O2,于是“臭氧洞”就在空中出现了。而“无形杀手”紫外线就会趁机直射,危及地球上的人类和生物的生命安全。