南极臭氧洞和全球臭氧层减薄

　　我们已经知道，在多种温室气体之中，有一种叫氯氟烃。它在大气中的浓度虽是温室气体中最小的，可它却是造成另一种世界环境灾难--南极臭氧洞和全球臭氧层减薄的元凶。

　　臭氧是我们日常呼吸的氧气的“同胞兄弟”。不过它不是由两个氧原子，而是由三个氧原子组成的。在一般温度下，为气体状态，呈浅蓝色。它在大气中属微量气体，总量只占大气的百万分之0.4，而且90％以上集中在10-50公里的高层大气之中。全球大气中臭氧总量虽然约有30亿吨，可是如果把臭氧气体统统压缩到地面大气压力情况下，单位面积上的臭氧层厚度只有薄薄的3毫米。

　　地球生命的保护伞

　　千万可别小看了这“薄薄3毫米”的臭氧层，它可是地球上一切生物包括人类在内的生命保护神啊！因为它可以吸收掉太阳辐射中对地球生命致命的紫外线。原来，在太阳光谱中，按波长从短到长可以分为三个部分，即紫外线、从紫到红的可见光和红外线。紫外线和红外线都是看不见的。紫外线又可分为三个部分，其中波长最长也就是长于320纳米的称为紫外线A，波长290-320纳米称为紫外线B，波长短于290纳米，也就是整个太阳光谱中波长最短的部分称为紫外线C。紫外线C可以杀死地面上一切生命，所幸这部分紫外线被高空臭氧层完完全全地吸收掉了。紫外线B只可以严重损伤地球生命，但其中波长最短的有害部分基本上也被臭氧层所吸收。紫外线A对人类是有益的。例如，可以杀菌以及使人体内转化合成维生素D，防止佝偻病等。瞧，有害的吸收掉了，有益的保存了下来，大自然为人类设计得多么巧妙。可是，恰恰是人类自己却制造出了氯氟烃等气体破坏臭氧层，自毁长城，闯下了又一个不可饶恕的弥天大祸。

南极出现臭氧洞

　　前面说过，地球大气臭氧层厚度在一个大气压下是3个毫米。科学家们把它称为300个多布森单位。但各个纬度上臭氧总量是有差异的，赤道地区相对最小，不到260个多布森单位。从赤道向高纬，臭氧总量逐渐增加，在副极地达到相对最大值，平均约400个多布森单位。这主要是因为，高空臭氧是在低纬度上空强烈阳光下合成以后不断向高纬度输送的结果。

　　1985年，人们未曾预料到的事情发生了。这一年英国的南极科学家乔·福曼等人根据英国哈利湾南极站30年臭氧观测资料，首次发表1980-1984年间南极上空每年春季10月臭氧含量比过去有大幅度下降。这一事件引起了美国国家航空和航天管理局理查德·斯多拉斯基的兴趣，他们对卫星观测的浩繁数据进行了分析，证实了这个事实，并且形象地提出了“臭氧洞”的概念。因为全球其他地区臭氧量并没有显著减少，相对来说，南极地区臭氧层就好像出现了一个“洞”。所以实际上并不是说南极春季臭氧洞中一点臭氧都没有。后来，世界气象组织为了消除混乱统一了标准，建议规定大气中臭氧总量减少到200个多布森单位以下，才称为出现了臭氧洞。

　　按照这个标准，南极上空春季臭氧总量，虽然70年代末已经明显开始减少，但是要到1982年10月才首次出现低于200个多布森单位的臭氧洞。后来，南极臭氧洞面积越来越大，洞越来越“深”。1998年10月13日《科技日报》报道，据美国两颗卫星探测，1998年9月19日南极臭氧洞面积达到了创纪录的2720平方公里，比1996年最大时又扩大了130万平方公里，已比整个北美洲面积还大。在南美洲，臭氧洞的边缘已经向北扩展到南纬40°左右。1998年9月30日南极臭氧洞中心臭氧总量降到了90个多布森单位，只比1994年9月28日的最高纪录88个多布森单位高2个多布森单位。臭氧层耗损最大的层次一般在14一18公里，1998年9月向上延伸到了21公里。

　　一般来说，每年8月中下旬开始南极臭氧含量开始减少，9月下旬减少速度明显加快，并开始出现臭氧洞。一般在10月上旬前后臭氧洞达到最深，面积达到最大。然后慢慢恢复增加，一般11月底或12月初迅速恢复到正常数值，即280-300个多布森单位。
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