臭氧层空洞损耗.ppt

课题:臭氧层的形成与耗损
臭氧层的分布
臭氧空洞的形成原因及其危害
臭氧层的补救措施
臭氧层的作用
臭氧层的形成
臭氧(03)是氧气(O2)的一种异构体,在大气中的含量仅占一亿分之一,其浓度因海拔高度而异。臭氧是无色气体,有特殊臭味,因此而得名“臭氧”。在距地面15~50km高度的大气平流层中,集中了地球上约90%的臭氧,这就是"臭氧层"。臭氧层中的臭氧是在离地面较高的大气层中自然形成的,其形成机理是:高层大气中的氧气受阳光紫外辐射变成游离的氧原子,有些游离的氧原子又与氧气结合就生成了臭氧,大气中 90%的臭氧是以这种方式形成的。臭氧分子是不稳定分子,来自太阳的紫外辐射既能生成臭氧,也能使臭氧分解,产生氧气分子和游离氧原子,因此大气中臭氧的浓度取决于其生成与分解速度的动态平衡。
臭氧层的形成
臭氧层可以说是地球的保护层,起到吸收太阳紫外线中对生物有害部分UV-B(UV-B是紫外线的一段波长,为280—315nm)的作用。同时,由于紫外线是平流层的热能来源,臭氧分子是平流层大气的重要组成部分,所以臭氧层在平流层的垂直分布对平流层的温度结构和大气运动起着决定性的作用,发挥着调节气候的重要功能。
臭氧层的作用
首先,臭氧层对地表有保护作用。
臭氧层能够吸收太阳光中的波长300 μm以下的紫外线,主要是一部分UV-B(波长290~300μm)和全部的UV-C(波长=<290μm),保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。
一、保护作用
其次,臭氧层对地表有加热作用。
臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。
二、加热作用
其三,臭氧层具有温室气体作用。
在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。
三、温室气体作用
对流层:大气底层,其平均厚度为12km。
平流层:位于对流层之上,其高度约在17~55km之间。
中间层:处于从平流层顶到约85km的高度。
热层:平流层顶到800km之间。
逸散层:超过800km以上的高空。
大气的结构
臭氧层位于平流层底部,下接对流层,主要分布在距地面10~50km的范围内。浓度峰值在20~25km处。
臭氧层的分布
对流层顶
对流层与平流层之间的过渡层,厚度为数百米到1~2公里,温度分布呈等温、甚至成逆温型。低纬度对流层顶的气温平均约为-83℃。对流层顶对气流的上升运动有阻挡作用,使水汽凝结物和尘埃微粒等集聚于其下,形成一层比表面较大、具有较强吸附性的类固体层,因此臭氧在靠近底部浓度相对较高。
南极臭氧含量调查(引用)