《臭氧层破坏》PPT课件

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1、臭氧层的破坏马双忱DepletionofOzoneLayer1大气臭氧层的作用在离地10~50km的大气平流层中，集中了大气中的90％的臭氧，其中离地20~25km臭氧浓度值达到最高，称其为臭氧层(Ozonelayer）。臭氧层主要的作用使其能够吸收紫外光而使人类免受紫外光的侵害，所以也称为地球的保护伞。2大气臭氧层主要有三方面的作用：（1）保护作用太阳不仅可以发出可见光，而且能发射强烈的紫外线（Ultraviolet，简称UV），某些波长的紫外线对生物有极大的杀伤力。UV-A:λ=320~400nm,臭氧只吸收其中的一小部分，所幸的是

2、UV-A对生物的杀伤力极小；UV-B:λ=280~320nm,臭氧吸收其中的绝大部分，UV-B对生物的杀伤力比较强；UV-C:λ=200~280nm,UV-C对生物的杀伤力极强，但UV-C几乎可以全部被臭氧吸收。这样臭氧的存在，保护了地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害（95-99%被吸收），使地球上的生物得以生存繁衍。3（2）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存在升温层（上暖下冷），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

3、因不存在臭氧和氧，所以也就不存在平流层。平流层温度范围在210～275K之间。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。（3）温室作用位于大气顶层的臭氧能防止紫外线辐射，长期以来被誉为地球的防护罩，但科学家发现，靠近地面的臭氧，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。这个位置的臭氧是一种温室气体。如果这一高度的臭氧减少，即会产生使地面气温下降的动力。4臭氧及其在大气层中的分布O3是O2的同素异形体，呈弯曲形,O—O键长127.8pm（1皮米=10-12米）,键角11

4、6.8°,是极性分子。中间O原子和两端O原子成键情况不同。臭氧具有强氧化性，能氧化许多其他物质。5臭氧在大气层的分布大气中臭氧只占千万分之几，其中平流层臭氧占大气总臭氧的91％。在高度为20~35km处浓度较大，但最大处也只有大气的十万分之一左右（10ppm）。根据估算，如果把散布在大气中的臭氧集中成一个包围地球、靠近海平面的臭氧层，在地表标准状态下，只相当于3mm厚的薄层．臭氧随着污染的严重而增加对流层的臭氧平流层的臭氧臭氧层高度＾Km＾6高空臭氧含量可用分光光度法观测地面各处上空大气柱中的臭氧总量来定．测定原理是臭氧对不同波段紫外线

5、吸收率不同，比较两个波段紫外线强度，就可求算出臭氧总量。通常将在0℃、标准海平面压力下，10-5m厚的纯臭氧定义为1Dobson单位(DU)．中文译为：道布森,100DU=1mm例如，1991年南极臭氧总量平均为110DU，这数据表明大气中含有相当于1.1mm厚的纯臭氧层,即110DU(10-5m/DU)=1.110-3m=1.1mm．某地的臭氧浓度降到220DU以下则可被认为出现了臭氧洞。7臭氧浓度单位：道布森http://learners.gsfc.nasa.gov/mediaviewer/ozStr/卫星测试新方法8大气中臭氧

6、来源随高度不同而异，其作用也不相同:近地的对流层，O3是由雷电、工业生产中的电弧和汽车电火花等途径形成的。汽车排放的氮氧化物、碳氢化合物被认为是造成近地臭氧污染的主要原因。平流层中臭氧层的减薄会造成地面光化学反应加剧，使近地面的对流层臭氧浓度增高，光化学烟雾污染加重。同时它对红外波长10微米左右很窄的频带范围内的地球辐射有很强的吸收峰，可以吸收此波段的长波辐射并加热大气，因此O3还是温室气体。O3和大气中SO2、NOX、HOX、NH3等易反应，所以含量不定;Badozone平流层中O3主要系O2受阳光中紫外线照射反应生成：O2+hν2

7、O(242nm紫外光)O2+O+MO3+M(M为第三体物质)同时还存在消除反应：O3+hνO2+O(波长200~320nm的紫外光)O3+O2O2所以平流层中的O3含量长期保持稳定,臭氧达到动态平衡（Ozoneequilibrium），也即臭氧生成和耗损的速率相同，臭氧的浓度保持恒定。Goodozone9臭氧产生和损耗机理图示10臭氧层空洞（Ozonehole)20世纪70年代以来，从世界各地地面观察站对大气臭氧总量的观测记录发现，全球臭氧总量有逐渐减少的趋势，并推断臭氧的减少主要在臭氧层。一些环境科学家认为，某些人类活动所散发消

8、耗臭氧层物质（ODS）进入臭氧层后，参与了臭氧的化学反应，破坏了臭氧层的自然动态平衡，因此出现了臭氧层耗减(ozonelayerdepletion)的迹象。臭氧层破坏（OzoneLayerDestructi