臭氧层空洞形成的原因

臭氧层空洞成因有哪些？~

对南极臭氧洞形成原因的解释有3种，即大气化学过程解释，太阳活动影响和大气动力学解释。①大气化学过程解释，认为臭氧层中可以产生某种大气化学反应，将3个氧原子含量的臭氧分解为分子氧和原子氧，从而破坏了臭氧层。②太阳活动影响解释，认为当太阳活动峰年（太阳活动强烈的时期）前后，宇宙射线明显增强，促使双电子氮化物与臭氧发生化学反应，使得奇电子氮化物增加，臭氧转换为氧气。③大气动力学解释认为，初春，极夜结束，太阳辐射加热空气，产生上升运动，将对流层臭氧浓度低的空气输入平流层，使得平流层臭氧含量减小，容易出现臭氧洞。
一般认为，在人为因素中，工业上大量使用氟里昂气体是破坏臭氧层的主要原因之一。通常，氟里昂是比较稳定的物质，然而，当它被大气环流带到平流层（16～30千米）时，由于受太阳紫外线的照射，容易形成游离的氯离子。这些氯离子非常活泼，容易与臭氧起化学反应，把臭氧变成氧分子和氧原子，从而使臭氧总量减少，形成了臭氧洞。本来，在离地20～30千米的大气层内，是臭氧集中分布的地带，称作臭氧层，太阳辐射透过这层大气时，大量的臭氧吸收了波长较短的紫外线辐射（0.20～0.30微米波段），大大减弱了到达地面太阳辐射中的紫外线强度。
然而，若臭氧层的臭氧含量大大减少，则吸收太阳紫外线辐射的能力减弱，到达地面的太阳辐射强度会增大。从医学上来说，较短波的紫外线辐射杀伤能力最大，能杀死细胞，破坏生物细胞内的遗传物质，如染色体、脱氧核糖核酸等，严重时会导致生物的遗传病，产生突变体，导致人类的皮肤癌。强烈的紫外线还可以穿透海洋10～30米，使海洋浮游植物的初级生产力降低3/4左右，抑制浮游动物生长。人们一旦了解了臭氧洞的危害和形成原因，相信会对臭氧洞演变的预测和防止提出新的理论和方法。
臭氧层各地分布不均匀，世界三极地区即南极、北极和青藏高原气候寒冷，臭氧层微薄。某处臭氧层中臭氧含量的减少等于在屋顶上开了天窗，如果减少到正常值的50%以上，人们形象地说这是个臭氧洞。臭氧洞可以用一个三维的结构来描述，即臭氧洞的面积、深度及延续时间。2000年9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到2830平方千米，超出中国面积2倍以上，相当于美国领土面积的3倍。这是迄今观测到的最大的臭氧层洞。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展。

对南极臭氧洞形成原因的解释有三种，即大气化学过程解释，太阳活动影响和大气动力学解释。
1、大气化学规程解释
大气化学过程解释，认为臭氧层中可以产生某种大气化学反应，将3个氧原子含量的臭氧（O₃）分解为分子氧（O₂）和原子氧（O），从而破坏了臭氧层。
2、太阳活动影响解释
太阳活动影响解释，认为当太阳活动峰年（即太阳活动强烈的时期）前后，宇宙射线明显增强，促使双电子氮化物（如NO₂）与O₃发生化学反应，使得奇电子氮化物（如NO₃）增加，O₃转换为O₂。
3、大气动力学解释
大气动力学解释认为，初春，极夜结束，太阳辐射加热空气，产生上升运动，将对流层臭氧浓度低的空气输入平流层，使得平流层臭氧含量减小，容易出现臭氧洞。一般认为，在人为因素中，工业上大量使用氟里昂气体是破坏臭氧层的主要原因之一。

扩展资料：
一、危害
臭氧是一种温室气体，它的存在可以使全球气候增暖。但是，臭氧与其它温 室气体不同，这是自然界中受自然因子（太阳辐射中紫外线对高层大气氧分子进光化作用而生成）影响而产生，并不是人类活动排放产生的。
臭氧除了能够对气候变化产生影响，从而影响环境和生态外，还对人类健康产生强烈的直接影响。由实验及实际观测推论会造成以下的影响。
臭氧是大气中的微量气体之一，其主要浓集在平流层中20-25km的高空，即大气的臭氧层。臭氧层对保护地球上的生命界以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。
然而，近些年来，由于在平流层内运行的飞行器日益增多，人类活动产生的一些痕量气体如NO。和氯氟烃等进入平流层，使臭氧层遭到破坏，以致于在南极上空出现了“臭氧空洞”。
导致大气中臭氧减少和耗竭的物质，主要是平流层内超音速飞机排放的大量NO。以及人类大量生产与使用的氯氟烃化合物（氟利昂），如CFCl₃（氟利昂-11）、CF₂Cl₂（氟利昂-12）等。
1973年，全球这两种氟利昂的产量达480万吨，其大部分进入低层大气，再进入臭氧层。氟利昂在对流层内性质稳定，但进入臭氧层后，易与臭氧发生反应而消耗臭氧，以致降低臭氧层中O₃浓度。
二、修复
美国科学家2016年发现，首次有确实证据证明南极臭氧层的破洞已经开始萎缩。
研究发现，从2000年到去年9月间，南极臭氧层破洞的面积减少了400万平方公里，相当于印度面积。
研究认为，臭氧层破洞成功修复，大部分可归功于源自氟氯碳化物(CFCs)的大气氯持续减少，CFCs是曾经应用于干洗、雪柜、发胶和其他喷雾产品的化学物质。自从发现CFCs会导致臭氧层变得稀薄后，国际社会立即于1987年签署《蒙特利尔公约》，禁止使用CFCs。
2000年起禁止使用CFCs，但大气内仍然残留很多氯，这些氯的生命周期为50至100年，因此估计臭氧层要到2050年至2060年左右才会完全修复。

参考资料来源：百度百科－臭氧层空洞

臭氧层空洞形成的原因主要是人为造成的。如下：

1、从人为的角度来说，人类的生活在使用了大量的泡沫塑料，护发摩丝灭火剂、杀中剂。致冷剂，这些产品的使用会产生氯氟烃，即氟里昂Q（CFC）。

氯氟烃气体一经释放，就会慢慢上升到地球大气卷的臭氧层临部，在那里，紫外线会把氯氟烃气体中的氟原子分解出来，氟原了再把臭氧中的一个氧分子夺去，使臭氧变成氧，从而使其丧失吸收紫外线的能力。

在对流层顶部飞行的民航和军用飞机排出的氧化氨气体，也是破坏臭氧层的催化剂。农业无控制地使用化肥，会产生大量氧化氨，各种燃料的燃烧也会产生大量氧化氮，这些物质都是破坏臭氧层的因素。

2、从自然角度来说，臭氧由3个氧原子组成，主要分布在平流层，通常最大浓度出现在离地20-25公里的地方，是一种化学性质很不稳定、氧化性很强的物质。

臭氧层中可以产生某种大气化学反应，将3个氧原子含量的臭氧（O3）分解为分子氧（O2）和原子氧（O），从而破坏了臭氧层。

同时太阳活动对臭氧层存在影响，在当太阳活动峰年（即太阳活动强烈的时期）前后，宇宙射线明显增强，促使双电子氮化物Q（如NO2）与O3发生化学反应，使得奇电子氮化物。（如NO3）增加，03转换为O2。

由此可见，产生臭氧空洞的主要原因是人为造成的。

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