全球臭氧耗损

　　科学家普遍承认，臭氧空洞也是人类活动造成的。臭氧是氧气的衍生物，在自然大气中的浓度为5PPbv（十亿分之五十）左右，主要集中于20～25km的平流层臭氧带。

　　大气中的臭氧除了作为一种温室气体而影响日－地热辐射平衡外，它的最重要功能是吸收过量的太阳紫外线，就好像一层防护壳，保护着地球上的生物免遭紫外辐射的伤害。大气中臭氧浓度在一定的日照率、一定的大气成分组成及一定的温度环境下保持着动态平衡。但这一过程又受某些痕量气体如氟氯烃、甲烷、一氧化氮、一氧化碳等的催化反应的影响。

　　当今人类的工业活动向大气中高速排放大量的痕量气体，其中不少气体成分与臭氧这类短周期化合物的形成与分解关系密切。近年的观测数据表明，平流层臭氧已经在全球范围开始微弱耗损。这一耗损现象在极冠区首先出现，而且表现得格外强烈。

　　1976年，英国科学家在西南极哈雷考察站第一次观测到高空平流层臭氧带明显减薄。他们的报告引起美国科学家的警惕，便迅速重新处理并仔细研究以往的卫星遥感、航空遥感等大气化学数据。美国的工作证实了臭氧耗损现象的存在，而且，进一步的卫星遥感图片甚至形象地描绘出了南极上空的臭氧空洞。不久之后，北极上空也发现臭氧耗损，类似于南极的臭氧空洞，只是规模比南极的稍小些而已。紧接着，各国科学家几乎在世界各个地方都发现了臭氧耗损现象。

　　为什么臭氧在北极和南极最容易受到损害呢？科学家的解释是，由于极冠区极夜期间的极低温（-80℃），以及极昼来临后阳光的持续照射和冰晶云作用，使得卤素碳化物与臭氧分子发生一系列光化学反应。这些反应使臭氧大量耗损，臭氧层减薄，直到形成臭氧空洞。

　　这不禁使人联想到50年代震惊世界的洛杉矶光化学烟雾事件。那弥漫在城市上空，导致数百人死亡的浅蓝色毒雾，是由于汽车排放过量的碳氢化合物及氮氧化合物而造成的。那些一次污染化合物滞留在逆温层中，由于日光照射而产生复杂的链式光化学反应，生成臭氧、醛、酮、醇、酸等二次光化学氧化剂，同时伴生新的自由基。而新自由基则促使光化学反应继续进行下去。光化学烟雾污染导致臭氧浓度升高，以至于科学家把臭氧浓度升高当作光化学烟雾污染的指标。

　　与光化学烟雾需要的高温条件（2432）相反，臭氧耗损则是在极低温环境下，由氯氟烃等一次污染物造成的。1993年，臭氧耗损状况达到有史以来最严重的程度，空洞范围最大，其中臭氧密度仅相当于正常情况下的1／3（90道普森单位）。如果臭氧耗损的趋势持续下去，甚至继续扩大，后果将不堪设想。

　　没有臭氧的阻挡，相当于平时4～7倍的过量太阳紫外线（尤其是紫外线β）将长驱直入，灼伤人的皮肤，破坏地表的蛋白质分子，甚至毁灭一切生命。目前，极地各有关学科的科学家正运用多种手段，从不同角度研究臭氧耗损的机制及活动规律，以及此种现象是否具有全球规模，究竟对人类及生物带来什么后果等等。

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