臭氧空洞为什么只在南极出现？

2025-03-04 22:54:12

推荐回答（5个）

回答1：

从化学机理角度来看，臭氧空洞出现在南极，其原因有四种说法，分别是：

①人为影响，人类活动产生的含氯化合物进入大气层

②与太阳活动周期有关的自然现象

③区域性天气动力学过程

④火山活动

在臭氧层内各地分布不均匀，世界三极地区即南极（南极是一个非常寒冷的地区，终年被冰雪覆盖，四周环绕着海洋）、北极和青藏高原气候寒冷，臭氧层微薄。臭氧层微薄也是南极出现臭氧空洞的原因之一。

扩展资料：

许多科学家认为，臭氧层会出现“空洞”，是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成，其中的氯离子释放出来进入大气后，能反复破坏臭氧分子，自己仍保持原状，因此尽管其量甚微，也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。

我国科学家新近提出，仅仅是氟利昂的作用还不够，太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中，并破坏了那里的臭氧分子，这才是主要原因。（杨学祥，1999）而无论如何，人为地将氯离子送进大气，终是一种有害行为。

参考资料：百度百科-臭氧空洞

回答2：

1、氟里昂破坏观点

持氟里昂破臭氧层观点的学者认为，南极上空之所以会出现臭氧层空洞是因为当地的极度寒冷所至。他们认为云层中粒子无论属何性质，由什么构成，当其表面温度低于-73摄氏度时，任何形式存在的氯转都会发生转变为活性氯的化学反应。

当南极洲处于暖季（11月~3月）时，南极上空臭氧层中的氯化合物只受到太阳紫外线辐射的影响，分解缓慢。但当进入酷寒的冬季（4~10月），其气温可达-88.3摄氏度，云层中冰冷的粒子此时便成了释放活性氯的化学反应的催化剂，这就更大破坏了南极上空臭氧，因此出现臭氧层空洞。

2、太阳风及地球磁场观点

在赤道地区，太阳辐射将平流层之上的氧原子激活，产生臭氧。根据这个理论，太阳辐射强的时候，臭氧会增加，统计资料证实这一点。由于在赤道上磁力线方向于大气层方向平行，所以这里的辐射实际上较两极地区要小。

在地球的两极地区由于地球磁场弯曲，太阳风的高能粒子（以裸露的氢原子核为主）会沿磁力线集中到两极，冲击臭氧，并使其结合为水。这个理论很好的解释了为什么两极地区出现严重的臭氧层空洞。而且也可以解释，在冬季空洞的面积更大，因为冬季地球距离太阳更近，受到的辐射更强。而地球磁场减弱的观点也可以解释现在的臭氧层受到的破坏更严重。

以上争议的观点仅在提出臭氧层空洞的一个成因，并不能推翻氯作为臭氧层的分解催化剂的结论。可以说两类观点的冲突仅存在于哪个理论的因素更大，更主要。

扩展资料：

臭氧层破洞是地球大气上空平流层（臭氧层）的臭氧从1970年代开始，以每十年4％的速度递减的一种现象。在两极地区的部分季节，递减速度还超过每十年4％，而在春季时连对流层的臭氧也在减少，形成所谓臭氧层破洞。

因为臭氧层可以阻挡对生物有害的紫外线（波长为270-315 纳米）进入大气层，被消耗而稀薄甚至破洞的臭氧层会导致皮肤癌，白内障等疾病患者的增加，并造成一些生物品种（如海洋浮游生物）的灭绝，所以蒙特利尔议定书规定禁止生产氟氯烃等一些能造成臭氧层被消耗的物质。

回答3：

为什么臭氧层空洞只出现在南极，或者说为什么南极的臭氧量下降得特别多呢？
原来，在冬季半年里，南极上空有一个深厚的涡旋，气流沿着南极高原作顺时针旋转，把南极大陆封闭起来。从赤道来的富含臭氧的气流进不了南极上空。而在旋涡中上升的空气，因为上升过程中气温下降的速度要比实际大气中温度随高度分布的速度快得多。加上南极高原本来就海拔高气温低，因而形成极低的低温环境。臭氧层所在的20公里高度上气温常常在－80℃以下（比北极要低得多）。南极大气涡旋中的空气上升过程中还会生成大量的冰晶云，云中的冰晶不断吸收氯氟烃气体，浓度越来越高。一旦南极春季（9月）来临，极夜结束，阳光照射下冰晶云升温，氯氟烃气体迅速释放。而氯氟烃分子在紫外线照射下开始释放氯原子……上面讲过的臭氧层受到破坏的过程立即开始，臭氧层因大量损耗臭氧而出现臭氧洞。一旦春末南极旋涡残缺或破坏消失，大量富含臭氧的赤道南下的新鲜空气进入南极上空，臭氧洞于是便又匆匆消失。

夏末秋初，空洞更“空”

查阅往年的报刊杂志，记者发现每到下半年，关于南极上空又出现巨大的臭氧层空洞的消息会显著增多。

邹捍主任告诉记者，所谓“臭氧层空洞”实际上是臭氧密度不到正常密度一半的稀薄层，而并不是一点臭氧也没有。

邹捍为记者解释了臭氧的形成过程：在阳光作用下，一个氧分子由两个氧原子组成，在大气中，一个氧分子会同一个氧原子结合，形成一个由三个氧原子组成的分子，这就是臭氧。而臭氧也会发生分解，重新变成一个氧分子和一个氧原子。这两种化学变化叫做光化学反应，而氟里昂这一族类的化学物质就是加速臭氧分解的催化剂。决定大气中O3含量及变化的因素主要有三个，一是臭氧合成与分解的光化学平衡，二是催化化学过程，三是大气环流和涡旋输送。

赤道接受太阳照射最强，是最易产生臭氧的地区，但由于大气环流作用，产生的臭氧会被带到别处，向南北输送。因此在中高纬度臭氧最多，而在赤道上空最少。

大气环流对臭氧的输送在北半球作用强于南半球，“但也和地形有关”，邹捍主任指着电脑中的一幅“全球臭氧总量分布图”告诉记者：“这一带是美国的落基山脉，这一带是青藏高原，这一带是安地斯山，这些高山地带在图上为蓝色，表示这些地区的臭氧层稀薄。”

南极冬天的极夜期间会有极地涡旋，这是一股围绕南极转的强气流，这样南北方向吹的风就少了，从而阻止了南北方向物质的交换。臭氧层遭到污染物质的破坏而逐渐消耗，却没有来自南极以外的臭氧补充进来，因而含量会显著降低。另外，在冬天，南极上空平流层的温度会低至零下80度，此时水汽会凝华成冰晶而形成冰晶云。在气体和固体的冰晶云交界的界面处会发生一种非均向化学反应，促使污染物“杀死”臭氧。

春天，太阳出来了，冰晶云化了，由于这种“非均向化学反应”必须借助气体和固体的交界面才会发生，因此界面消失了，反应也就停止了。而此时大气温度上升，运动增强，极地涡旋被破坏，南北方向的物质交换开始了，南极上空的臭氧又会逐渐增多。由于南北半球的季节是相反的，南极的冬天开始于8月，因此每到下半年，关于南极臭氧层变稀薄的消息就会明显增多。

在南极地区上空，臭氧层损耗大多开始于8月底，一直延续到10月份并达到高潮，到11月底和12月初才能恢复。而北极地区上空则是在1—3月开始。到了夏季，这些低值区又会自行恢复常态。但如果臭氧损耗严重，恢复就会迟缓。

回答4：

极地云层产生在冬季极端寒冷的条件下，极地冬季完全处于黑暗中，三个月不见阳光，温度达到-80℃以下，这种温度下形成的极地云层含有三种颗粒：硝酸的三水合物、迅速冷却的冰水混合物和缓慢冷却的冰水混合物，这些颗粒提供了发生化学反应的相面，促进了臭氧分解的催化反应。

本来氯原子是存在于相对稳定的化合物状态，如氯化氢（HCl）或氮氯化合物（ClONO2），但在云的颗粒中，这些化合物被分解为相对活跃的Cl以及ClO，云层还能将空气中的二氧化氮（NO2）合成硝酸，从而将ClO重新合成ClONO2，并再次释放出氯原子。

冬季虽然云层储存了大量的化合物，但没有阳光，所以并没有发生化学反应，一旦春季阳光出现，云层中的冰融化，上述化学反应迅速发生，释放大量的氯原子，臭氧层被破坏，到了12月末，极地涡旋崩溃，极地云层消失，平流层下层上升气流带去大量的臭氧分子，破洞被填补。

上述反应主要发生在平流层下层，是破坏臭氧的主要原因，而发生在平流层上层气相中的反应，破坏的臭氧反而相对比较少。

拓展资料：

在中纬度地区上空，臭氧层只是被消耗而没有形成破洞，1980年以前，在北纬35–60°地区臭氧层只减薄了3%，在南纬35–60°地区减薄了6%，赤道地区臭氧层没有明显的被消耗。

回答5：

　　在冬季半年里，南极上空有一个深厚的涡旋，气流沿着南极高原作顺时针旋转，把南极大陆封闭起来。从赤道来的富含臭氧的气流进不了南极上空，而在旋涡中上升的空气，因为上升过程中气温下降的速度要比实际大气中温度随高度分布的速度快得多，加上南极高原本来就海拔高气温低，因而形成极低的低温环境。臭氧层所在的20公里高度上气温常常在－80℃以下（比北极要低得多）。南极大气涡旋中的空气上升过程中还会生成大量的冰晶云，云中的冰晶不断吸收氯氟烃气体，浓度越来越高。一旦南极春季（9月）来临，极夜结束，阳光照射下冰晶云升温，氯氟烃气体迅速释放。而氯氟烃分子在紫外线照射下开始释放氯原子，臭氧层受到破坏的过程立即开始。臭氧层因大量损耗臭氧而出现臭氧洞。一旦春末南极旋涡残缺或破坏消失，大量富含臭氧的赤道南下的新鲜空气进入南极上空，臭氧洞于是便又匆匆消失。

　　1984年，英国科学家首次发现南极上空出现臭氧洞。大气臭氧层的损耗是当前世界上又一个普遍关注的全球性大气环境问题，它同样直接关系到生物圈的安危和人类的生存。由于臭氧层中臭氧的减少，照射到地面的太阳光紫外线增强，其中波长为240~329纳米的紫外线对生物细胞具有很强的杀伤作用，对生物圈中的生态系统和各种生物，包括人类，都会产生不利的影响。2012年末，南极臭氧空洞历史性的降至1989年来最小面积。尽管南极洲上空的臭氧空洞正在逐渐减小，但是截止2014年10月，其大小仍与北美洲相当。

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