南極上空臭氧層空洞的發(fā)現(xiàn)

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臭氧在1849年首次被人類發(fā)現(xiàn),臭氧層問題是美國化學家羅蘭和穆連于1974年首先提出來的。他們認為,在對流層大氣中極穩(wěn)定的化學物質(zhì)氯氟烴(CFC)被輸送到平流層后,在那里分解產(chǎn)生的原子氯(CI)就將有可能破壞臭氧層。20世紀70年代末開始,科學家們開始每年春天在南極考察臭氧層。1994年,人們首次觀察到了至今為止最大的臭氧空洞,它的面積相當于一個歐洲,有24O0萬千萬千米。

臭氧(03)是氧氣(O2)的一種異構體,在大氣中的含量僅占一億分之一,其濃度因海拔高度而異。臭氧層可以說是地球的保護層,它主要圍繞在地球外部離地面20?25公里高度的地方,起到吸收太陽紫外線中對生物有害部分UV-B(UV-B是紫外線的一段波長,為280?315nm)的作用。同時,由于紫外線是平流層的熱能來源,臭氧分子是平流層大氣的重要組成部分,所以臭氧層在平流層的垂直分布對平流層的溫度結(jié)構和大氣運動起著決定性的作用,發(fā)揮著調(diào)節(jié)氣候的重要功能。南極上空的臭氧層是在20億年的漫長歲月中形成的,可是僅在一個世紀里就被破壞了60%。

氟利昂作為氯氟烴物質(zhì)中的一類,是一種化學性質(zhì)非常穩(wěn)定,且極難被分解、不可燃、無毒的物質(zhì),被廣泛應用于現(xiàn)代生活的各個領域。清潔溶劑、制冷劑、保溫材料、噴霧劑、發(fā)泡劑等中都使用了氟利昂。氟利昂在使用中被排放到大氣后,其穩(wěn)定性決定它將長時間滯留于此達數(shù)十年至100年。由于氟利昂不能在對流層中自然消除,只能緩慢地從對流層流向平流層,在那里被強烈的紫外線照射后分解。分解后產(chǎn)生的原子氯將會破壞臭氧層。研憲表明,臭氧層被破壞后,紫外線會通過大氣層長驅(qū)直入。強烈的紫外線照射會抑制人的免疫力,會使白內(nèi)障和皮膚癌患者增加。如果臭氧層的總量減少1%的話, UV-B就將增加2%,其結(jié)果是使皮膚癌發(fā)病率提高2-4%。此外,紫外線的增強還會影響農(nóng)作物的生長,并通過對海洋中的藻類產(chǎn)生的影響破壞整個水生生態(tài)系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計,目前全世界氟利昂的年使用量超過1O0萬噸,迄今為止向大氣中排放的氟利昂總量達2000萬噸,大部分仍停留在對流層中,只有10%左右到達了平流層。

目前,最早使用CFC的24個發(fā)達國家已于1985年和1987年分別簽署了限制使用CFC的《維也納公約》和《蒙特利爾議定書》。1993年2月,中國政府批準了忡國消耗臭氧層物質(zhì)逐步淘汰方案》,確定在2010年完全淘汰消耗臭氧層物質(zhì)。

1995年1月23日,聯(lián)合國大會通過決議,為紀念1987年9月16日簽署的《關于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》,把每年的9月16日定為“國際保護臭氧層日”。


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