2010/6/6

為何臭氧洞出現在南極上空?

“臭氧洞(ozone hole)”並不是說大氣中有一個破洞,也不是指臭氧洞中一點臭氧都沒有,而是指大氣中臭氧總量減少到200個多布森單位(Dobson Units)以下,才稱為出現了臭氧洞。為什麼臭氧洞只出現在南極,或者說為什麼南極的臭氧量下降得特別多呢?
原來,在冬季半年里,南極上空有一個深厚的渦旋,氣流沿著南極高原作順時針旋轉,把南極大陸封閉起來。從赤道來的富含臭氧的氣流進不了南極上空。而在旋渦中上升的空氣,因為上升過程中氣溫下降的速度要比實際大氣中溫度隨高度分布的速度快得多。加上南極高原本來就海拔高氣溫低,因而形成極低的低溫環境。臭氧層所在的20公里高度上氣溫常常在-80℃以下(比北極要低得多)。南極大氣渦旋中的空氣上升過程中還會生成大量的冰晶雲,雲中的冰晶不斷吸收氟氯碳化物,濃度越來越高。一旦南極春季(9月)來臨,極夜結束,陽光照射下冰晶雲升溫,氟氯碳化物迅速釋放。而氟氯碳化物在紫外線照射下開始釋放氯原子,使得臭氧層受到破壞的過程立即開始,臭氧層因大量損耗臭氧而出現臭氧洞。一旦春末南極旋渦殘缺或破壞消失,大量富含臭氧的赤道南下的新鮮空氣進入南極上空,臭氧洞於是便又匆匆消失。

南極出現了臭氧洞,北極怎麼樣呢?1989年科學考察表明,北極地區臭氧層破壞也相當嚴重,一般平均減少10%-25%,但還沒有達到出現臭氧洞的水平。中緯度地區一般降低8%-10%左右。為什麼北極沒有出現臭氧洞?這是因為南北極的地理環境和大氣環流形勢都有明顯不同。例如,南極是高原,氣溫比北極低得多﹔南極有強大的繞極大氣環流,北極則沒有。所以雖然北極臭氧層耗損還可能繼續加重,但出現像南極那樣的臭氧洞的可能性不大。不過,由於北極附近中高緯度地區人煙較為稠密,居住著全世界大部分白種人,而白種人皮膚最易受到紫外線的傷害。因此這裡臭氧層減薄的影響,實際上比南極出現臭氧洞的影響還要大。

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1 則留言:

弘文 提到...

原來如此!!



謝謝老師!