臭氧层

臭氧层可以保护我们免受太阳紫外线的伤害

在不同 大气层  有一层臭氧浓度在整个星球上最高。 这就是所谓的臭氧层。 该区域位于平流层,海拔约60公里 它对地球上的生命具有必要的影响。

随着人类向大气中排放某些有害气体, 该层的厚度变薄,危害了地球的生命功能。 但是,今天似乎正在恢复。 您是否想知道臭氧层具有什么功能以及它对人类的重要性?

臭氧气体

臭氧在平流层中的浓度最高

要开始了解臭氧层具有什么功能,我们首先必须知道组成它的气体的特性:臭氧气体。 它的化学式为O3,是氧的同素异形形式,即在自然界中可以发现的形式之一。

臭氧是一种在常温常压下会分解成普通氧气的气体。 它还散发出刺鼻的硫磺味,其色泽为淡蓝色。 如果臭氧在地球表面 对植物和动物有毒。 但是,它自然存在于臭氧层中,如果在平流层中没有这种高浓度的气体,我们将无法外出。

臭氧层的作用

臭氧过滤器吸收来自太阳的紫外线

臭氧是地球表面生命的重要保护者。 这是因为它具有防止阳光中紫外线辐射的作用,因此臭氧主要负责吸收太阳中的紫外线。 波长在280至320 nm之间。

当太阳的紫外线照射到臭氧上时,该分子分解为原子氧和普通氧。 当普通氧和原子氧再次在平流层中相遇时,它们会重新结合形成一个臭氧分子。 这些反应在平流层中是恒定的,并且臭氧和氧气同时存在。

臭氧的化学特性

表面臭氧对动植物有毒

臭氧是一种在雷暴,高压或火花设备附近可以检测到的气体。 例如,在混合器中,当通过电刷的接触产生火花时,会产生臭氧。 气味很容易识别。

该气体会凝结并显示为非常不稳定的蓝色液体。 但是,如果冻结,则将呈现黑色紫色。 在这两种状态下,鉴于其强大的氧化能力,它是一种极易爆炸的物质。

当臭氧分解成氯时,它能够氧化大多数金属,尽管它在地球表面的浓度很小(只有约20 ppb),但它却能够氧化金属。

它比氧气更重,更活泼。 它也更具氧化性,因此被使用 作为消毒剂和杀菌剂, 由于细菌的氧化,这种作用。 它已被用于净化水,破坏有机物或医院,潜水艇等中的空气。

平流层中如何产生臭氧?

氟氯化碳会破坏臭氧层

臭氧主要是在氧气分子受到大量能量时产生的。 当这种情况发生时,这些分子变成原子氧自由基。 这种气体极不稳定,因此当遇到另一种常见的氧分子时,它会结合形成臭氧。 该反应每两秒钟左右发生一次。

在这种情况下,承受普通氧气的能源是 太阳发出的紫外线。 紫外线是将分子氧分解为原子氧的物质。 当原子和分子氧分子相遇并形成臭氧时,它会在紫外线辐射的作用下依次被破坏。

臭氧层连续不断 产生并破坏臭氧分子,分子氧和原子氧。 以这种方式,产生了动态平衡,其中臭氧被破坏并形成。 这就是臭氧作为过滤器的方式,该过滤器不让这种有害的辐射传递到地球表面。

臭氧层

臭氧层处于持续活动中

术语“臭氧层”本身通常被误解。 也就是说,这个概念是在平流层中的某个高度 覆盖并保护地球的臭氧浓度很高。 或多或少地将它表示为天空被多云层覆盖。

但是,事实并非如此。 事实是,臭氧并不集中在地层中,也不位于特定的高度,而是一种稀有气体,在空气中被高度稀释,此外还从地面到平流层以外出现。 我们所谓的``臭氧层''是平流层中臭氧分子浓度较高的区域 比较高 (百万分之几的粒子),并且比表面上其他臭氧的浓度高得多。 但是与大气中其他气体(例如氮气)相比,臭氧的浓度很小。

如果臭氧层消失了,太阳的紫外线将直接撞击地球表面,而无需使用任何类型的过滤器,并且会导致表面被消毒, 消灭了所有地球生命。 

臭氧层中的臭氧气体浓度为 约百万分之十。 平流层臭氧的浓度随海拔高度而变化,但绝不会超过所发现大气层的十分之一。 臭氧是一种稀有气体,如果我们将其与空气中的其他部分分离并吸引到地面,那么它的厚度仅为3毫米。

臭氧层破坏

1970年开始发现臭氧空洞

到70年代,当看到氮氧化物气体对臭氧层的破坏作用时,臭氧层开始恶化。 这些气体被超音速飞机排出。

一氧化二氮与臭氧反应生成一氧化氮和普通氧气。 尽管发生这种情况,但对臭氧层的作用却很小。 真正破坏臭氧层的气体是CFC (氯氟烃)。 这些气体是使用合成化学品的结果。

第一次知道臭氧层的消耗是在1977年在南极洲。 1985年,有可能测量出太阳的有害紫外线辐射增加了10倍,南极洲上空的臭氧层 减少了40%。 从那里开始讲臭氧洞。

臭氧层变薄一直是个谜。 关于太阳周期或大气动力学特征的解释似乎没有根据,如今似乎已证明这是由于氟利昂(氯氟化碳或CFC)的排放增加, 气雾剂行业中使用的气体,塑料以及制冷和空调回路。

氟氯化碳在大气中是非常稳定的气体,因为它们既无毒也不易燃。 这样可以延长它们的使用寿命,使您可以长时间破坏路径中的臭氧分子。

如果臭氧层被破坏,紫外线辐射的增加将引发一系列灾难性的生物反应,例如 传染病和皮肤癌的发生率增加。

另一方面,温室气体的产生(主要通过人的作用从地球表面散发出来)产生了所谓的 “温室效应”, 它将导致全球变暖以及温度的区域变化,这将导致海平面上升,其原因是大质量极地冰块逐渐融化等原因。

就像鱼咬了它的尾巴。 影响地球表面的太阳辐射量越大,对温度的影响越大。 如果加上温室效应增加和太阳对南极洲等冰团的紫外线发生率增加引起的全球变暖的影响,我们可以看到地球被淹没在 所有这些都加剧了过热。

如您所见,臭氧层对于地球上的生命,对人类以及植物和动物都至关重要。 使臭氧层保持良好状态是当务之急,为此,各国政府必须继续努力禁止排放破坏臭氧的气体。


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  1.   莱斯利·帕丹卡(Leslie Payanca)

    优秀的笔记! 谢谢 。
    变得更加了解我们的星球

  2.   内斯托·迪亚兹

    关于臭氧层的很好解释,请问臭氧层有多厚