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南极臭氧层空洞出现的季节及原因


南极臭氧层空洞出现的季节及原因
南极臭氧层空洞只在南极的春季(9-11 月)出现,持续一个月 左右. 目前,主要解释是从光学角度进行的.这种观点认为,使臭氧层 破坏的罪魁祸首主要是氟氯烃(CFCs).在人类聚居的北半球,由于 大量生产和使用 CFCs,并使之进入大气层中,大气环流携带着北半 球散发的 CFCs,随赤道附近的热空气上升,分流向两极.在南极黑 暗酷冷的冬季(6-9 月),下沉的空气在南极洲受到山地的阻挡, 停止环流,就地旋转,形成"极地风暴旋涡".这股旋涡不断上升, 上升到 20 千米高空的臭氧层内以后,把南极与中低纬地带空气对流 隔绝开来, 使南极变得极冷, 并开始出现滞留在空中的冷气团 "冰云" . "冰云"中的冰晶微粒把气流中的 CFCs 吸收在其表面,并不断积聚 其中.当南极的春季来临时,阳光照向"冰云",冰晶融化,释放出 吸附的 CFCs.由于 CFCs 是一种含氯的有机化合物,当它受到短波紫 外线的照射,分解出一种自由基,这种自由基与臭氧发生反应生成另 一种自由基,反应过程中消耗掉一部分臭氧.一个氯原子可破坏 10 万个臭氧分子.因此,南极的臭氧洞出现在春季. 另一种解释是从动力角度进行的.这种观点认为,在南极极夜期 间,因中低纬向南极的热量输送效率很低,控制南极上空的极地"旋 涡"内部,形成了异常低温环境,光照少,氧分子合成臭氧的光化学 作用就会减弱.当极夜结束,春季来临(9 月始),太阳重新越出地 平线时,由于集中于平流层中下层的臭氧对太阳辐射的吸收,这一范

围的大气被加热,于是该层出现了上升运动.这一上升运动引起的抽 吸作用,将对流层臭氧含量低的气体带入了平流层,替代了原来平流 层臭氧含量高的气体.这种"抽吸作用"直到 11 月份才逐渐减弱, 此时南极上空臭氧浓度逐渐上升.可见,由于南极春季的这种"抽吸 作用",导致了南极春季臭氧空洞的形成.

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