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還記得“臭氧層空洞”嗎？它自己悄悄長(zhǎng)好了！

臭氧層生活百科


還記得“臭氧層空洞”嗎？它自己悄悄長(zhǎng)好了！

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還記得“臭氧層空洞”嗎？它自己悄悄長(zhǎng)好了！

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小時(shí)候，我們經(jīng)常會(huì)在新聞上看到和“臭氧層空洞危機(jī)”相關(guān)的報(bào)道 。臭氧層空洞讓有害紫外線進(jìn)入大氣層，讓人類患上皮膚癌和白內(nèi)障的風(fēng)險(xiǎn)增加，甚至?xí)橐恍┪锓N帶來(lái)滅頂之災(zāi) 。
近些年，關(guān)于臭氧層空洞的新聞好像變少了，但實(shí)際上，人類從沒(méi)停止過(guò)修復(fù)臭氧層的努力 。直到最近，我們終于等來(lái)了好消息：臭氧層它快要長(zhǎng)好啦！
1月9日，在美國(guó)氣象學(xué)會(huì)的會(huì)議上，聯(lián)合國(guó)的一個(gè)專家小組發(fā)布的報(bào)告稱：“臭氧層正在穩(wěn)步恢復(fù) 。”報(bào)告確認(rèn)，從2000年起，南極洲上方的臭氧層空洞就在緩慢修復(fù) 。預(yù)計(jì)到2040年，全球臭氧層就能整體恢復(fù)到1980年的水平，即臭氧層空洞問(wèn)題出現(xiàn)之前的水平 。兩極地區(qū)臭氧層的恢復(fù)需要花更長(zhǎng)的時(shí)間，但也可以說(shuō)勝利在望了 。
臭氧層的修復(fù)是一個(gè)令人振奮的好消息，一方面，人類終于不必再擔(dān)心臭氧層破壞帶來(lái)的過(guò)量紫外線暴露了 ， 另一方面，這也證明我們?yōu)榫徑鈿夂蛭C(jī)作出的努力不全是徒勞 。
我們的保護(hù)傘，破了一個(gè)“洞”
臭氧層空洞實(shí)際上并不是一個(gè)“洞”，這個(gè)概念指的是臭氧層密度和厚度的下降 。
臭氧層處在約20千米高空的平流層中，它就像一把巨大的遮陽(yáng)傘，吸收了一部分來(lái)自太陽(yáng)的紫外線，從而減少抵達(dá)地面的紫外線輻射 。
紫外線雖然有助于合成維生素D，但它也有很強(qiáng)的“殺傷力”，容易引發(fā)皮膚癌和視網(wǎng)膜病變 ， 更重要的是，人類和動(dòng)植物經(jīng)歷漫長(zhǎng)的演化，已經(jīng)適應(yīng)了有臭氧層保護(hù)的紫外線水平 。如果這個(gè)保護(hù)層突然變薄、消失，整個(gè)生物圈都會(huì)遭到滅頂之災(zāi) 。
你可能也聽(tīng)說(shuō)過(guò)氟利昂會(huì)消耗臭氧層，但科學(xué)界最早關(guān)注到臭氧層問(wèn)題，卻是因?yàn)榱硪粋€(gè)“時(shí)代的眼淚” ， 那就是超音速飛機(jī) 。
1971年，美國(guó)科學(xué)家哈羅德·約翰斯頓（Harold Johnston）發(fā)現(xiàn)，超音速飛機(jī)可能對(duì)臭氧層造成威脅，因?yàn)樗娘w行高度恰好在臭氧層中，產(chǎn)生的氮氧化物會(huì)催化臭氧的分解 。由于超音速飛機(jī)的研發(fā)是當(dāng)時(shí)的熱門項(xiàng)目，這個(gè)問(wèn)題馬上引發(fā)了高度關(guān)注，并催生了一系列大氣化學(xué)研究 。
盡管因?yàn)榻?jīng)濟(jì)效益原因 ， 超音速飛機(jī)逐漸退出歷史舞臺(tái) ， 這些研究后來(lái)卻派上了大用場(chǎng) 。
1985年，英國(guó)地球物理學(xué)家約瑟夫·法曼（Joseph Farman）發(fā)現(xiàn)，南極洲上方的臭氧層厚度在70年代之后出現(xiàn)大幅下降，其破壞程度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了當(dāng)時(shí)科學(xué)家的預(yù)期 。
經(jīng)過(guò)研究，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致臭氧層空洞的最大兇手是當(dāng)時(shí)廣泛使用的氯氟烴（CFCs）類物質(zhì)，俗稱氟利昂 。它們?cè)诋?dāng)時(shí)廣泛存在于冰箱、空調(diào)、香水、殺蟲(chóng)劑之中，一旦它們進(jìn)入空氣，升入平流層 ， 就會(huì)成為分解臭氧的催化劑，經(jīng)過(guò)近一百年才能基本完全被分解消化 。
還記得“臭氧層空洞”嗎？它自己悄悄長(zhǎng)好了！

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南極哈雷灣（Halley Bay）上方臭氧層厚度變化示意圖，可見(jiàn)從70年代末起，臭氧層厚度出現(xiàn)大幅下降 | nobelprize.org
臭氧兇手氟利昂
19世紀(jì)20年代 ， 人類發(fā)明了氟利昂 ， 這種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)人體安全性高，一度被作為制冷劑和發(fā)泡劑廣泛應(yīng)用 。過(guò)去的一些泡沫發(fā)膠，或者給冰箱、空調(diào)補(bǔ)充的“雪種”，使用的就是氟利昂 。
但在1974年，墨西哥化學(xué)家馬里奧·莫利納（Mario Molina）、美國(guó)化學(xué)家舍伍德·羅蘭（Sherwood Rowland）等人的研究發(fā)現(xiàn)了氟利昂的致命缺點(diǎn)：釋放到環(huán)境中的氟利昂會(huì)隨著大氣運(yùn)動(dòng)逐漸遷移到臭氧層 ， 在這里受到強(qiáng)紫外線照射后分解，產(chǎn)生游離氯原子 ， 催化臭氧的分解 。

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