第一篇:《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。
第二篇:《南极臭氧层》
试论述南极臭氧层空洞的主要原因。
答：所谓臭氧洞即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30％的区域。目前，在南极、北极、和青藏高原上空都有臭氧层的损耗现象，而南极上空的臭氧层损耗则发生最早，最为严重。
目前普遍认为，人工合成的一些含氯和含溴的物质，最典型的是氟氯碳化合物即氟里昂（CFCs）和含溴化合物哈龙（Halons），进入平流层后，通过光化学反应释放出的氯和溴是造成南极臭氧层损耗的最主要原因。（下面以CFCs在例对其导致臭氧层破坏的机理进行分析） ①、氟里昂进入平流层及其存在状态
就重量而言，人为释放的CFCs分子都比空气分子重，但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，从而在平流层内混合均匀。
在平流层内，强烈的紫外线照射使CFCs分子发生解离，释放出高活性原子态的氯。氯原子则可以通过以下催化反应对臭氧造成破坏：Cl+O3→ClO+O2；ClO+O→Cl+O2
深入的科学研究发现，在以上反应发生导致臭氧破坏的同时，大量的氯原子与从对流层进入平流层的其它微量气体（甲烷和二氧化氮等）分别作用产生氢氯酸（HCl）和硝酸氯（ClONO2），而这两种物质的化学性质不活泼，不会光解释放出氯原子，通常被称为“氯贮存物质”。大量的氯是以氯贮存物质的形式存在于平流层的，即CFCs通过直接光解释放出的活性氯原子导致的臭氧层损耗是非常有限。因此这不足以解释南极臭氧层空洞问题。 ②南极地区特殊的自然地理条件与氯贮存物质的进一步转化
南极冬天的极低温度造成两种非常重要的过程：
一是极地涡旋，在平流层下层，极地涡旋的形成极大地阻碍了极地与中纬度地区之间物质与能量的交换，形成了一个封闭的系统，使极地涡旋中心形成一个温度极低的冷核。同时极地涡旋涡旋的存在也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。
二是极地平流层云的出现，尽管南极空气十分干燥，但在极低的温度（-80℃）下仍有成云过程，云滴的主要成分是三水合硝酸（HNO3·3H2O）和冰晶。
南极的科学考察和实验室研究都证明，ClONO2和HCl在平流层云表面会发生以下化学反应：ClONO2+HCl→Cl2+HNO3；ClONO2+H2O→HOCl+HNO3。生成的HNO3被保留在云滴中，当云滴成长到一定的程度后将会沉降到对流层，与此同时也使HNO3从平流层去除，其结果是Cl2和HOCl等组分的不断积累。
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，Cl2和HOCl开始发生大量的光解，产生前述催化过程所需的大量原子氯，以致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％，氯原子和溴原子的协同机制可以解释大约20％。当更多的太阳光到达南极后，南极地区的温度上升，气象条件发生变化，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。
总之，南极臭氧洞产生的主要原因是地球表面人为活动释放的氟里昂和哈龙类物质，这两类物质进入平流层后发生的复杂转化则与南极地区特殊的自然地理条件（极地涡旋和极地平流层云）有关，因此南极上空的臭氧层损耗则发生最早，最为严重。
第三篇:《臭氧层空洞为何出现在南极上空》
臭氧层空洞为何出现在南极上空{南极臭氧层破裂}.
什么是臭氧层空洞？它为何出现在南极上空？要了解这些问题，我们必须先从臭氧层入手。
臭氧层是地球大气层中臭氧含量比较大的层次，臭氧的分子式是O3，它是由一个氧原子和一个氧分子结合而成。在低层大气中，由于紫外线辐射很弱，缺乏氧原子，生成臭氧的机会很少。随着高度增加，太阳紫外线辐射增强，氧分子在紫外线辐射作用下发生分解，氧原子增加，生成臭氧的机会就多。大致在距地面１０千米以上臭氧的含量逐渐增加，在２０－３０千米的高空，氧原子和氧分子的含量都比较多，这一高度臭氧的含量最大，形成明显的臭氧层。在此高度以上，紫外线辐射更加强烈，大部分氧分子被分解为氧原子，出现氧原子过多而氧分子过少的状况，结合成臭氧的机会就少，所以臭氧的含量也逐渐减少，大致在５０千米以上高空，臭氧的含量就极少了。
臭氧的含量虽少，却极其重要，因为这薄薄的臭氧层，能把太阳紫外线中波长短于２９０纳米，能杀死地球上包括人类在内所有生命的短波紫外线统统吸收掉，使地球上的生物免受紫外线的伤害。但臭氧层不吸收波长较长的太阳紫外线，这些紫外线对人类和生物则是有益的。因为它们能杀死细菌，并能促成人体内合成维生素D，以防止佝偻病的产生。所以臭氧层如同一把保护伞，保护着地球上的生命。
臭氧层空洞，是指南极上空大范围的高密度臭氧分子遭到破坏而出现的衰竭现象。臭氧层的破坏，给地球环境和人体健康带来极大危害。
首先，臭氧减少，射向地面的紫外线增多，会损害人和动物的免疫能力，易爆发流行性传染病，皮肤发生癌变，使眼睛出现白内障以至失明，还使发育停滞。其次，短波紫外线会破坏植物的叶绿素，影响植物的光合作用，使农作物减产。
那么到底是谁破坏了臭氧层？绝大多数科学家以为，“元凶”是由人类活动排放到大气里的氯氟烃。这种物质世界上本来没有，使２０世纪３０年代人类使用制冷剂、发泡剂、灭火剂等制造出来的一种化合物。它的性能极其稳定，在低层不易分解，上升到平流层后，在强烈紫外线作用下分解产生氯原子，从臭氧众夺取一个氧原子，成为一氧化氯，臭氧分子就变成了普通的氧分子。而一氧化氯是不稳定的，空气中游离的氧原子可以夺取其中的氧原子而成为普通的氧分子，氯原子则再次游离出来去重复上述破坏臭氧分子的过程。这种过程可以重复上万此，使臭氧的浓度不断降低，最后便形成了臭氧层空洞。可见，人为排入大气中的氯氟烃是一个名副其实的臭氧杀手。
可见，氯氟烃的源地是在北半球，且北半球大气中氯氟烃的浓度比南半球还略高，为什么臭氧层空洞却发生在南极呢？这与南极特异的气候有关。因为南极大陆纬度高，海拔高，冰川反射率强，具有特殊的环极旋涡和低温条件，环极旋涡把南极大陆封闭起来，从北方来的富含臭氧的气流不能进入它的上空。低温使南极上空大气中有众多的冰晶云，云中的冰晶不断吸收氯氟烃气体，浓度越来越高，更加速了对臭氧的破坏。
资料来源：《地理教学》2001.8
第四篇:《臭氧层的破坏现状及保护措施》
臭氧层的破坏现状及保护措施
内容摘要：经过相关知识的查找和资料的整理得出，在距离地球表面15-25公里处,聚集了大气中90%的臭氧,我们将这一层高浓度的臭氧称为"臭氧层"。它能吸收99％以上对人类有害的太阳紫外线，保护地球上的生命免遭短波紫外线的伤害。因此，臭氧层被誉为地球上生物生存繁衍的保护伞。如何防止臭氧层遭破坏已成为人类面临的全球性环境问题之一。本报告介绍了臭氧层的破坏现状，解释了臭氧层的损耗原理与危害，总结了保护臭氧层的一些措施和我们为保护臭氧所做的努力。
关键字：臭氧层 现状 原因 机理 危害 防治措施
一．臭氧层的破坏现状
1985年，英国科学家法尔曼等人首先提出了“南极臭氧洞”的问题。这一发现得到了许多其他国家的南极科学站观测结果的证实。卫星观测结果表明，臭氧洞在不断扩大，至2006年臭氧层空洞曾达到2950万km，相当于两个南极大陆。同时，南极臭氧层空洞持续的时间也在加长。这一切迹象表明，南极臭氧洞的损耗状况仍在恶化之中。目前，不仅在南极，在北极上空也出现了臭氧减少的现象，美、日、英、俄等国家联合观测发现，北极上空臭氧层也减少了20%，已形成了面积约为南极臭氧空洞三分之一的北极臭氧空洞。在被称为是世界上“第三极”的青藏高原，中国大气物理及气象学者的观测也发现，青藏高原上空的臭氧正在以每10年2.7%的速度减少，已经成为大气层中的第三个臭氧空洞。 3
二．臭氧层的破坏原因
臭氧层的破坏和臭氧空洞的出现，是人类自身行为造成的；是人们在生产和生活中大量地生产和使用“消耗臭氧层物质（ ODS ）”以及向空气中排放大量的废气造成的。ODS主要包括下列物质：CFCs、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿、溴甲烷等。其中以CFCs对臭氧层的破坏性最大。大气平流层中的臭氧在太阳的辐射作用下处于一种平衡状态。人类排出的CFCs，因其性质稳定，在对流层中极少分解，因而能够缓慢扩散到平流层并在那里积累。当受到紫外辐射时，CFCs发生光化学反应，放出氯原子，紧接着氯原子就会引发一系列破坏臭氧的链式反应。一个氯原子能反复地参与反应,其本身并不改变 ,也即氯原子催化臭氧分解。有关研究表明,一个氯原子引发的这种链式反应可以破坏约10万个臭氧分子,由
此可见CFCs对臭氧层的危害。{南极臭氧层破裂}.
三．臭氧层破坏的催化反应机理
1）水蒸气、甲烷等的影响
平流层中存在的水蒸气、甲烷，可与激发态氧原子形成含氢物质(H，OH与HO2)，例如：H2O+O→2HO CH4+O→CH3+HO H2+O→H+HO
这些物质可造成O3损耗约10%。反应：
HO + O3 → HO2 + O2 HO2 + O → HO + O2
总反应： O + O3 → 2O2
2）·Ox的催化作用{南极臭氧层破裂}.
平流层中的·2O(超音速飞机排放)可为紫外线辐射分解为·2和O，其中，约有1%的·2O又与激发态的氧原子结合，经氧化后产生·O和·O2
·2O+ O→ 2·O ·O+O3→·O2+O2
经氧化后产生·O和·O2是造成O3损耗的重要过程，估计约占O3总损耗量的70%。
·O + O3 → ·O2 + O2 ·O2 + O → ·O + O2
总反应： O + O3 → 2O2
3）天然或人为的氯、溴及其氧化物的催化作用
平流层中ClOx的天然源是海洋生物产生的CH3Cl：
CH3Cl + h·→ CH3 + Cl(该过程贡献cl很少) ClOx的人为源是制冷剂（主要来源） CFCl3 + h·→ CFCl2 + Cl CF2Cl2 + h·→ CF2Cl + Cl 光解产生的Cl 可破坏O3
Cl + O3 → ClO + O2 O + ClO → Cl + O2
总反应： O + O3 → 2O2
4）总结
总结上述O3层破坏的反应过程，可得到：
Y + O3 → YO + O2 O + YO → Y + O2
总反应： O + O3 → 2O2/Y
四．臭氧层减少的危害
1.对人类健康的危害{南极臭氧层破裂}.
臭氧层被破坏后，其吸收紫外线的能力大大降低，使得人类接受过量紫外线辐射的机会大大增加了。一方面，过量的紫外线辐射会破坏人的免疫系统，使人的自身免疫系统出现障碍，患呼吸道系统传染性疾病的人数大量增加；另一方面，过量的紫外线辐射会增加皮肤癌的发病率。据统计，全世界范围内每年大约有10万人死于皮肤癌，大多数病例与过量紫外线辐射有关。臭氧层的臭氧每损耗1％，皮肤癌的发病率就会增加 2％。另外，过量紫外线辐射还会诱发各种眼科疾病，如白内障、角膜肿瘤等。
2.对陆地生态系统的危害
实验表明，过量的紫外线辐射会使植物叶片变小，减少了植物进行光合作用的面积，从而影响作物的产量同时，过量紫外线辐射还会影响到部分农作物种子的质量，使农作物更易受杂草和病虫害的损害。一项对大豆的初步研究表明，臭氧层厚度减少25％，大豆将会减产20％－25％。
3.对水生生态系统的影响
研究结果表明，紫外线辐射的增加会直接引起浮游植物、浮游动物、幼体鱼类以及整个水生食物链的破坏。研究人员测定了南极地区UV-B辐射及其穿透水体的量的增加，证据证实天然浮游植物群落与臭氧的变化直接相关。
对臭氧空洞范围内和臭氧空洞以外地区的浮游植物进行比较的结果表明，浮游植物生产力下降与臭氧减少造成的UV-B辐射增加直接有关。一项研究表明，在冰川边缘地区的生产力下降了6%～12%。由于浮游生物是海洋食物链的基础，浮游生物种类和数 量 的减少还会影响鱼类和贝类生物的产量。另一项科学研究的结果显示，如果平流层臭氧减少了25%，浮游生物的初级生产力将下降10%，这将导致水面附近的生物减少35%。
五．解决臭氧层破坏问题的防治措施
1.最根本的措施在于尽早开发代用品：
1985年，在联合国环境规划署的推动下，制定了保护臭氧层的《维也纳公约》。1987年，联合国环境规划署制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》，对8种破坏臭氧层的物质（简称受控物质）提出了削减使用时间的要求。中国于1992年加入了《蒙特利尔协议书》。代用品的开发应考虑：
1）具有优异的物化性能；
2）价格适宜，能被市场接受；
3）对臭氧破坏潜能低；
4）室效应潜能低
2.回收和再生
开发CFCs回收再生技术对控制排放、节省资源，降低成本，代用品顺利转换等有重要的意义，而且这项技术还可以延用于代用品的回收。美国环保局认为美国CFCs消费量的2/3均可回收。
回收再生的方法是一句CFCs的种类、排气量、浓度、生产员来选择的，以求经济合理及保证再生品的质量。IBM公司在原联邦德国的一家工厂的一个循环装置可回收本厂的70%--80%的容积；丹麦和挪威在使用的一种技术能在发泡阶段抽集氯氟烃，回收总排放量的40%--50%。
3．分解和破坏
在CFCs混有多种杂志或回收后的二次处理等不适于采用回收再生技术的情况下，采用分解破坏的方法也不失为一种现实选择。
六．保护臭氧层的个人行为
1.护臭氧层的消费者购买带有"无氯氟化碳"标志的产品；
2.臭氧层的一家之主合理处理废旧冰箱和电器，在废弃电器之前，除去其中的氟氯化碳和氟氯烃制冷剂；
3.臭氧层的农民不用含甲基溴的杀虫剂，在有关部门的帮助下，选用适合的替代品，如果还没有使用甲基溴杀虫剂就不要开始使用它；
4.臭氧层的制冷维修师确保维护期间从空调、冰箱或冷柜中回收的冷却剂不会释放到大气中，做好常规检查和修理泄漏；
5.臭氧层的办公室员工鉴定公司现有设备如空调、清洗剂、灭火剂、涂改液、海绵垫中那些使用了消耗臭氧层的物质，并制定适当的计划，淘汰它们，用替换物品换掉它们；
6.臭氧层的公司替换在办公室和生产过程中所用的消耗臭氧层物质，如果生产的产品含有消耗臭氧层物质，那么应该用替代物来改变产品的成分；
7.臭氧层的教师，告诉你的学生，告诉你的家人、朋友、同事、邻居、保护环境、保护臭氧层的重要性，让大家了解哪些是消耗臭氧层物质。{南极臭氧层破裂}.
七．总结
我相信，有了以上的科学办法，再加上我们每个人的实际行动，那么在不久的将来我们会有一片蔚蓝的天空，呼吸清新的空气。
人类共同寄居的地球和共同享有的天空是不可分割的整体。让我们积极行动起来，为了地球上的生命，为了保护我们赖以生存的空间，从我做起，从身边的小事做起，保护臭氧层，使已经缺失的天空早日恢复原状，使人类早日从臭氧空洞的威胁中摆脱出来。
八．参考文献
[1] 杨桂英，《臭氧层损耗的原因、危害及其防治对策》，赤峰学院学报（自然科学版），第26卷第9期，2010年9月，p128
[2] 杨平 莫大伦，《氯氟烃替代物的研究与应用现状》，广州环境科学，第11卷第3期，1996年9月，p30
[3] 姚兴跃，《论臭氧层的破坏及其对策》，西昌师范高等专科学校学报，第16卷第2期，2004年6月，p126
[4] 韩怀芬，《环境保护导论》，浙江科学技术出版社，科学出版社，2005，p98
[5] 中华人民共和国国务院令第573号，《消耗臭氧层物质管理条例》,2010年，
第一章第五条
[6] 仝川，《环境科学概论》，科学出版社，2010年，p199~200
第五篇:《科学家在南极的发现——臭氧层空洞》
科学家在南极的发现——臭氧层空洞
时间：3.25-3.29
（1）主要温室气体，如：二氧化碳等逐年明显增加。
原因主要有两方面：一是燃烧矿物燃料；二是毁林。
（2）温室效应的后果：粮食短缺；长期干旱；水灾频繁；水位上升；冰川融化；农产减少。
资料一：温室效应将引起全球变暖，会给人类生活带来很大影响。近百年来，全球升温大约0.6℃。据预测，地球表面温度还将会上升。有人认为，全球变暖将可能导致两极的冰川融化，使海平面升高，淹没许多城市。世界上大约有1／3的人口生活在沿海岸线60千米的范围内，世界上35座最大的城市中，有20座地处沿海。海平面升高无疑将是对人类的巨大威胁。地球表面气温升高，各地降水和干湿状况也会发生变化。现在温带的农业发达地区，由于气温升高，蒸发加强，气候会变得干旱，农业区会退化成草原，干旱区会变得更干旱，造成土地沙漠化，使农业减产。
（3）对策有：节 约能源，减少使用煤、石油、天然气等矿物燃料；更多地利用太阳能、风能、地热等；大力植树造林，严禁乱砍滥伐森林。 转折提问：大气被比喻为地球生命的保护伞，这是为什么？
因为它像一个巨大的过滤网，吸收和滤掉太阳光中过量紫外线，有效地保护了地球上的生物。可是，现状又如何呢？（看图8-3）
——臭氧层遭到了严重的破坏。
读课本第66页图2-47，了解臭氧层破坏的现状。
教师补充：
资料：20世纪70年代初期，科学家发出警告：臭氧层可能受到损害。到了80年代，人们观察到，南极上空出现了臭氧含量大幅度下降，形成了“臭氧空洞”，而且，范围越来越大，1998年9月19日南极臭氧面积达到了创记录的2720平方公里，比1996年最大时又扩大了130万平