影视大全电脑版怎么下:为什么臭氧层稀薄集中在极地??急求答案!!!

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/13 11:57:53
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答:臭氧空洞是个动态的、在两极之间进行漂移的自然过程。目前对于臭氧洞的成因机制大致可有三种理论解释,即:极地纬向环流变化,极地冰晶效应,太阳风沿着磁力线方向的集结等。
①动力气象学上的极地纬向环流变化造成输送至南极上空的臭氧减少,形成臭氧洞;
②极地冰晶效应影响下的多相化学反应引起臭氧的减少,出现臭氧洞;
③与太阳辐射变化相关的动力气象因素及光化学反应(包括人类活动影响)综合作用导致臭氧洞的形成。
http://www.envir.gov.cn/info/np/file.asp?file=993-2-14.txt
但是,我国科学家杨学祥提出新观点:臭氧空洞“元凶”是太阳风,太阳风是一种高能粒子流,穿越地球磁层后,沿磁力线集中到南北两极,并与臭氧结合成水,进而破坏极地臭氧层。由于高能粒子中以氢元素为主,到达两极后容易和臭氧结合成水,所以它首先破坏的是两极的臭氧。根据计算,进入南极的太阳粒子比进入北极的多6.6%。
还有资料表明,近百年来,地磁偶极矩减少了5%,造成对地球的保护能力下降,使南极上空臭氧空洞逐年扩。太阳高能粒子进入大气层每年消耗掉地球臭氧含量的10%,但由于地球上生物的作用,使一部分二氧化碳变成氧,使消耗的部分得到弥补。在夏至时,太阳光直射北回归线,从而产生北半球上空大气的背光南移,此时地球远离太阳而进入远日点,所以北极大气背光南移规模变得更小,不足以产生臭氧空洞。
http://www.envir.gov.cn/info/np/file.asp?file=996-30-80.txt

为什么臭氧空洞主要出现在南极上空?

hty66 发表于: 2003-10-24 09:37:35
谢谢!

gwb1121 发表于: 2003-10-23 23:04:35
夏末秋初,空洞更“空”

查阅往年的报刊杂志,记者发现每到下半年,关于南极上空又出现巨大的臭氧
层空洞的消息会显著增多。

邹捍主任告诉记者,所谓“臭氧层空洞”实际上是臭氧密度不到正常密度一半
的稀薄层,而并不是一点臭氧也没有。

邹捍为记者解释了臭氧的形成过程:在阳光作用下,一个氧分子由两个氧原子
组成,在大气中,一个氧分子会同一个氧原子结合,形成一个由三个氧原子组成的
分子,这就是臭氧。而臭氧也会发生分解,重新变成一个氧分子和一个氧原子。这
两种化学变化叫做光化学反应,而氟里昂这一族类的化学物质就是加速臭氧分解的
催化剂。决定大气中O3含量及变化的因素主要有三个,一是臭氧合成与分解的光化
学平衡,二是催化化学过程,三是大气环流和涡旋输送。

赤道接受太阳照射最强,是最易产生臭氧的地区,但由于大气环流作用,产生
的臭氧会被带到别处,向南北输送。因此在中高纬度臭氧最多,而在赤道上空最少。

大气环流对臭氧的输送在北半球作用强于南半球,“但也和地形有关”,邹捍
主任指着电脑中的一幅“全球臭氧总量分布图”告诉记者:“这一带是美国的落基
山脉,这一带是青藏高原,这一带是安地斯山,这些高山地带在图上为蓝色,表示
这些地区的臭氧层稀薄。”

南极冬天的极夜期间会有极地涡旋,这是一股围绕南极转的强气流,这样南北
方向吹的风就少了,从而阻止了南北方向物质的交换。臭氧层遭到污染物质的破坏
而逐渐消耗,却没有来自南极以外的臭氧补充进来,因而含量会显著降低。另外,
在冬天,南极上空平流层的温度会低至零下80度,此时水汽会凝华成冰晶而形成冰
晶云。在气体和固体的冰晶云交界的界面处会发生一种非均向化学反应,促使污染
物“杀死”臭氧。

春天,太阳出来了,冰晶云化了,由于这种“非均向化学反应”必须借助气体
和固体的交界面才会发生,因此界面消失了,反应也就停止了。而此时大气温度上
升,运动增强,极地涡旋被破坏,南北方向的物质交换开始了,南极上空的臭氧又
会逐渐增多。由于南北半球的季节是相反的,南极的冬天开始于8月,因此每到下半
年,关于南极臭氧层变稀薄的消息就会明显增多。

在南极地区上空,臭氧层损耗大多开始于8月底,一直延续到10月份并达到高潮,
到11月底和12月初才能恢复。而北极地区上空则是在1—3月开始。到了夏季,这些
低值区又会自行恢复常态。但如果臭氧损耗严重,恢复就会迟缓。

gwb1121 发表于: 2003-10-23 23:01:50
一、 北极会不会象南极一样出现臭氧空洞?
作为全球环境恶化的标志之一,南极上空的臭氧空洞已成为世界关注的共同话题,便现在有科学家通过观测发现,北极上空的臭氧含量也正在以每年1-2%的速度减少,目前,在北极大气层的中心区已出现了一个臭氧含量较低的中心区,与南极的臭氧空洞已是既成事实不同的是,北极尚没有出现臭氧空洞。
在北极的气候史上,这种臭氧含量的减少是正常现象还是反常现象?是什么原因导致这种减少?这个中心区会不会发展成为象南极一样的臭氧层空洞?它会不会加剧全球温室效应?由于北极相对于南极离人类主要居住地北半球更近,因而对人类生存环境的影响也更大,解开这些悬念现在已成为科学家和整个人类的当务之急。
由于人类对北极的观测总共才不过几十年,这几十年的数据显然不能反映出北极臭氧含量的历史演变趋势,目前,科学家们正试图通过在北极冰盖下抽取远古时代的冰,从中测量出一种酸根的含量,并进而推算出北极在各个历史时期的臭氧含量,但这种方法是否能够准确反映出北极上空臭氧含量的历史变化,现在尚不得而知。

一、 北冰洋浮冰是怎样影响长江流域降雨量的?
北极表面主要由北冰洋组成,北冰洋上则长年覆盖着一层最厚达2000多米的浮冰,随着季节的不同,这些浮冰的面积和厚度也在发生不断的变化,由于北极和南极一样是地球最主要的冷源,科学家们发现北极浮冰的变化与全球气候变化,尤其是降雨量的变化之间有着一种神秘的关系。我国的一项统计数据表明,如果冬季北极浮冰的面积和厚度较大,则我国长江流域在雨季的降雨量就大,其它国家的一些监测也同样反映了北极浮冰和降雨量之间的某种关系,但到底是什么作用机制使远在北极的浮冰对长江流域的降水量发生影响?目前人类对此知之甚少。
另外,由于北极的冰盖长年不化,浮冰中蕴含着十几万前的古气候和古环境信息,如何破译这些信息,并预测出今后全球气候和环境的变化,也是科学家们努力的方向。

一、 北极的雾为什么是酸的?
去过北极的人知道,在北极的浮冰上,北冰洋的海面上,经常笼罩着一层雾,这种雾浓度很大,能见度很差,人在雾中有时甚至连身边的同伴都看不清,而且还含有酸性物质,对人的眼睛有较强烈的刺激,北极又是冰又是海,湿度大,有雾不难理解,但为什么在北极这样一个几乎没有任何污染的纯洁之地,会出现酸雾,这就让人非常难以理解,到底是北极本身具有形成酸雾的环境条件,还是由于北极离人类居住集中的北半球较近,导致人类生活废气在北极的"汇总"形成酸雾?人们对此莫衷一是。

一、 最早生活在北极的人是谁?
人们原先认为,直到距今约1.3万年前,才开始有人居住在北极地带。但挪
威科学家最近在俄罗斯境内北极地区靠近北冰洋的一条河床上,发现了石制工具、马和驯鹿的骨头、雕刻过的猛犸象牙等。放射性碳测年法表明,这些物品约有3.5万至4万年的历史。新发现将该地区的人类活动史至少向前推了2万年。这是迄今在北极地带发现的最古老的人类活动遗迹。
这一发现可能引发关于气候变化对早期人类活动影响的新争论。由于几万年前地球处于冰期,一些科学家猜测,当时气候变化较为剧烈,不断大幅度波动的气温较高的短暂时期内追猎猛犸而来到北极地区,随后适应了酷寒天气而居住下来。
但这些人到底是尼安德特人还是现代人的直系祖先,目前尚无充足证据判断这些居住在极北苦寒之地的人到底属于哪一群。

五、 北极是由小行星撞击地球后形成的吗?
如果将地球的北半球或是南半球向东转动100经度,你就会惊讶地发现,南极大陆与北冰洋的形状和面积都差不多,南极大陆刚好能够填入北冰洋,在相距如此遥远的地球两极,为什么会出现这种神奇的吻合?一位科学家曾提出一种大胆的解释:在地球演化过程中,曾有一颗小行星与地球发生碰撞,它从北极处撞击地球,并高速穿过地球中心,从南极穿出!这种说法多少有些狂想的成分,但上述现象的确是一个需要人们去破解的悬念


六、 为什么北极只有北极熊而南极只有企鹅?
在许多人看来,北极有北极熊,南极有企鹅,似乎是天经地义,顺理成章的事,但这样一个看似简单的问题却难道了许多科学家,那就是,虽然北极和南极的气候和环境极为相似,但为什么北极只有北极熊没有企鹅,而南极却只有企鹅没有北极熊呢?一些科学家根据版块漂移理论推论,认为北极熊和企鹅原本生活在同一大陆,后来由于版块漂移,它们分属不同版块,越漂越远,直到现在一个北极,一个南级,遥遥相望。
这种解释因为缺乏证据而不足以服众,而这个悬念一旦揭开,对生物演变、地球演变将都有不一般的意义。

臭氧洞为什么发生在南极地区?为什么臭氧损耗的规模如此之大?为什么每年的南极臭氧洞发生在春季?

目前,对于臭氧层空洞形成机制大致有三种理论解释:①动力气象学上的极地纬向环流变化造成输送至南极上空的臭氧减少,形成臭氧洞;②极地冰晶效应影响下的多相化学反应引起臭氧的减少,出现臭氧洞;③与太阳辐射变化相关的动力气象因素及光化学反应(包括人类活动影响)综合作用导致臭氧洞的形成。

美国科学家莫里纳和罗兰德提出,人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶,最典型的是氟氯碳化合物(CFC,俗称氟里昂)和含溴化合物哈龙(Halon)。越来越多的科学证据证实,氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。那么,氟里昂和哈龙是怎样进入平流层,又是如何引起臭氧层破坏的呢?

就重量而言,人为释放的CFC和Halon的分子都比空气分子重,但这些化合物在对流层是化学惰性的,即使最活泼的大气组分———自由基对CFC和Halon的氧化作用也微乎其微。因此它们在对流层十分稳定,不能通过一般的大气化学反应去除。经过一两年的时间,这些化合物会在全球范围内的对流层分布均匀,然后主要在热带地区上空被大气环流带入到平流层,风又将它们从低纬度地区向高纬度地区输送,在平流层内均匀混合。

在平流层内,强烈的紫外线照射使CFC和Halon分子发生解离,释放出高活性的原子态的氯和溴,氯和溴原子也是自由基。氯原子自由基和溴原子自由基就是破坏臭氧层的主要物质,它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的。溴原子自由基也以同样的过程破坏臭氧,因此也是催化剂。据估算,一个氯原子自由基可以破坏104—105个臭氧分子,而由Halon释放的溴原子自由基对臭氧的破坏能力是氯原子的30—60倍。而且,氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用,即二者同时存在时,破坏臭氧的能力要大于二者简单的加和。

但是,上述的均相化学反应并不能解释南极臭氧洞形成的全部过程。深入的科学研究发现,臭氧洞的形成是有空气动力学过程参与的非均相催化反应过程。所谓非均相,是指大气中除气态组分外,还有固相和液相的组分。人们对大气中存在云、雾和降雨等早已司空见惯,但这种现象一般发生在对流层。平流层干燥寒冷,空气稀薄,较少出现对流层这些天气现象。但在冬天,南极地区的温度极低,可以达到零下80摄氏度,这样极端的低温造成两种非常重要的过程,一是极地的空气受冷下沉,形成一个强烈的西向环流,称为“极地涡旋”。该涡旋的重要作用是使南极空气与大气的其余部分隔离,从而使涡旋内部的大气成为一个巨大的反应器。另外,尽管南极空气十分干燥,极低的温度使该地区仍有成云过程,云滴的主要成分是三水合硝酸和冰晶,称为极地平流层云。

实际上,当CFC和Halon进入平流层后,通常是以化学惰性的形态而存在,并无原子态的活性氯和溴的释放。南极的科学考察和实验室的研究都证明,化学惰性的ClONO2和HCl在平流层云表面会发生化学反应,结果造成Cl2和HOCl2组分的不断积累。

Cl2和HOCl是在紫外线照射下极易光解的分子,但在冬天南极的紫外光极少,Cl2和HOCl的光解机会很小。当春天来临时,阳光返回南极地区,太阳辐射中的紫外射线使Cl2和HOCl开始发生大量的光解,产生前述的均相催化过程所需的大量的原子氯,从而造成严重的臭氧损耗。氯原子的催化过程可以解释所观测到的南极臭氧破坏的约70%,另外,氯原子和溴原子的协同机制可以解释大约20%。随后更多的太阳光到达南极,南极地区的温度上升,气象条件发生变化,结果是南极涡旋逐渐消失,南极地区臭氧浓度极低的空气传输到地球的其他高纬度和中纬度地区,造成全球范围的臭氧浓度下降。

北极也发生与南极同样的空气动力学和化学过程。研究发现,北极地区在每年的一月至二月生成北极涡旋,并发现有北极平流层云的存在。在涡旋内氯基(C1O)占氯总量的85%以上,同时测到与南极涡旋内浓度相当的溴基(BrO)的浓度。但由于北极不存在类似南极的冰川,加上气象条件的差异,北极涡旋的温度远较南极高,而且北极平流层云的量也比南极少得多,因此目前北极的臭氧层破坏还没有达到出现又一个臭氧洞的程度。

因此,南极臭氧洞的形成是包含大气化学、气象学变化的非均相的复杂过程,但其产生根源是地球表面人为活动产生的氟里昂和哈龙,曾经是一个谜团的臭氧洞得到了清晰的定量的科学解释。但是令人忧虑的是,CFC和Halon具有很长的大气寿命,一旦进入大气就很难去除,这意味着它们对臭氧层的破坏会持续一个漫长的过程,臭氧层正受到来自人类活动的巨大威胁。

高温产生低气压,低温产生高气压,北极地面寒冷温度低,空气向四周相对温暖的高气压地区像水一样流动,地表层的气体流失,四周相对温暖的高气压上空的空气自然向北极上空流去,嗅氧,就是这样被带去的

太简单了-------因为地球是有自转,而赤道的线速度比两极的快,根据物理的圆周运动,物体会向中心靠拢,就是离心力(向心力)啦.........