650萬平方公里!北極上空的臭氧層空洞會對地球產生什麼影響?

所有生活在地球表面的生物都應該感謝地球的臭氧層,正是因為有了這個“保護傘”,我們才不會被來自太陽的紫外線輻射所傷害。但這個“保護傘”並不是隨時隨地都覆蓋著整個地球,它會時不時地出現一些空洞,從而引發我們的擔憂。


650萬平方公里!北極上空的臭氧層空洞會對地球產生什麼影響?

臭氧層空洞問題曾經一度引起了全人類的高度重視,併為此採取了很多措施,近些年來,地球上空的臭氧層空洞出現了較為明顯的改善,於是這個問題就漸漸地淡出了人們的視線。

然而近日(2020年4月上旬),臭氧層空洞問題又重新引發了人們的關注,來自歐洲航天局(ESA)的專家稱,衛星監測數據顯示,北極出現巨型臭氧層空洞,面積達650萬平方公里!


650萬平方公里!北極上空的臭氧層空洞會對地球產生什麼影響?

那麼這個北極上空的臭氧層空洞會對地球產生什麼影響呢?對此,相關專家表示:其實我們不必擔心。為什麼這麼說呢?我們先來簡單瞭解一下有關臭氧層的知識。

臭氧層是怎麼形成的?

臭氧層主要分佈在距離地球表面20至50公里的位置,在強烈的紫外線照射下,這裡的一部分氧氣分子(O2)會從中得到足夠的能量,然後分解成單獨存在的氧原子,這些化學性質非常活潑的氧原子會很快地與周圍的物質發生反應,如與氫氣分子(H2)反應生成水(H2O),與碳(C)反應生成二氧化碳(CO2),與氧氣分子反應生成臭氧(O3)。


650萬平方公里!北極上空的臭氧層空洞會對地球產生什麼影響?

因為大氣中的氧氣分子非常多,所以這些氧原子絕大部分都是與氧氣分子反應生成臭氧,大量的臭氧堆積起來就形成了臭氧層。臭氧在形成以後會因為自身的相對比重較大而下沉,在這個過程中它們又會因為溫度的變化而變得極不穩定,進而重新還原成氧氣分子。這個過程會在臭氧層不斷地循環,從而起到吸收紫外線的作用。

臭氧層空洞是怎麼形成的?

大氣中的含氯化合物和含溴化合物對臭氧層有著極大的破壞作用,我們拿含氯化合物來舉例說明。當這種化合物到達臭氧層時,會因為紫外線的照射而發生分解並釋放出氯原子(CI),這些氯原子會迅速奪走臭氧分子的一個氧原子,生成一氧化氯和氧氣(CI + O3 = CIO + O2),然後一氧化氯又會和單獨的氧原子產生反應,在這個過程中,氯原子又會被釋放出來(CIO + O = CI + O2)然後再去“禍害”下一個臭氧分子……


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需要指出的是,儘管這些物質會破壞臭氧層,但由於它們在大氣層中的濃度相對很低,再加上新的臭氧也在不斷地生成(紫外線越強的地方,臭氧就越多),在大氣流動的帶動下,它們就會將較為稀薄的臭氧層給“補”上,因此通常情況下,地球上空基本上都不會出現巨型臭氧層空洞。

但南極卻是個例外,為什麼呢?我們都知道,南極洲是一個被海洋包圍的陸地板塊,由於海拔較高,每年冬季的時候(6到9月),南極上空的平流層溫度就會非常寒冷(可低至零下80攝氏度以下),在這種情況下,本該順著平流層進行環流的空氣就會遇冷下沉,在受到南極洲山地的阻擋之後,它們就會停止之前的環流運動開始旋轉,在吸入大量冷空氣之後就形成了強大的“極地旋渦”。


650萬平方公里!北極上空的臭氧層空洞會對地球產生什麼影響?

這個“極地旋渦”將幾乎整個南極洲封閉起來,使得來自其他區域的富含臭氧的空氣無法進入,與此同時,在極低的溫度下,“極地旋渦”裡會形成大量的冰晶,由於這些冰晶對大氣中的含氯化合物和含溴化合物具有強力的吸附作用,因此這些化合物就在這裡大量地累積。

而到了春季的時候,太陽的光芒重返南極,這些化合物就會在陽光的照射下迅速分解,集中釋放出大量的對臭氧層有害的物質,於是就在短時間內形成了巨型臭氧層空洞。

我們可以看到,要形成巨型臭氧層空洞至少需要兩個條件,第一是將本地的臭氧層完全封閉,使之不能得到補充;第二是要積累足夠的破壞臭氧層的物質,並集中釋放。研究表明,此次北極之所以會出現巨型臭氧層空洞,其實是因為在2020年,環繞北極的西風帶特別強勁,它將北極的冷空氣困在其中,從而形成了一個可以南極媲美的“極地旋渦”,然後就在北極上空形成了一個面積達650萬平方公里的巨型臭氧層空洞。


650萬平方公里!北極上空的臭氧層空洞會對地球產生什麼影響?

相關專家表示,北極的地理環境與南極完全不同,出現這樣的情況是非常罕見的,就目前的情況來看,這個巨型臭氧層空洞並不會繼續擴大,與之相反的是,隨著北半球的持續轉暖,北極的“極地旋渦”正在逐漸地破裂,在未來的幾周裡它就會消失,而這個巨型臭氧層空洞也會因為來自低緯度區域富含臭氧的氣流而得到修復,因此這並不會對地球產生什麼影響,我們也不必擔心。

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