近年来的南极臭氧洞
臭氧层出现空洞并不断扩大的案例
臭氧层出现空洞并不断扩大的案例
你知道南极上空的臭氧层空洞不？那可真是地球的一个大“伤疤”呢。
就说以前吧，人们大量使用那些含有氟利昂的东西，像老式冰箱、空调啥的。
氟利昂这玩意儿可不安分，它们就像一群调皮捣蛋的小怪兽，慢悠悠地飘到大气层上去。
到了臭氧层那里，就开始搞破坏，把臭氧分子一个一个地打散。
你看啊，这臭氧层本来是地球的保护罩，挡住了好多来自太阳的紫外线，就像给地球撑了一把超级大伞。
结果呢，氟利昂这么一捣乱，南极上空的臭氧层就开始出现空洞了。
这个空洞啊，还一年比一年大，就像衣服上的破洞，没人为它缝补的话，就会越扯越大。
比如说，在南极附近生活的那些小动物，像可爱的小企鹅啊，它们原本在臭氧层的保护下过得好好的。
现在臭氧层有了空洞，紫外线就比以前更强地照下来，这就好比小企鹅本来住在有遮阳伞的地方，突然伞破了个大洞，紫外线就直直地晒在它们身上。
对它们的健康、繁殖啥的都有影响呢。
而且这个空洞要是再这么扩大下去，说不定以后还会影响到全球的气候，那可就更麻烦啦。
南极上空臭氧层空洞最严重原因
南极上空臭氧层空洞最严重原因南极上空臭氧层空洞最严重原因南极洲是地球上最寒冷、最遥远、最神秘的大陆之一，除了雄伟的冰川和雪山，还有一个广为人知的现象——臭氧空洞。
臭氧层是稀薄的大气层之一，主要位于距离地面20-50公里的距离，保护着地球上的生命。
但是，南极的臭氧空洞却在20世纪末开始显现。
那么，南极上空臭氧层空洞最严重的原因是什么呢？混合物的种类首先，空气中存在着许多各种各样的化学物质混合物，其中包括大量的氮、氧以及其他元素。
南极洲的大气层十分稀薄，且温度非常低，因此很容易发生各种反应和化学变化，这会使一些新的化学物质在空气中形成。
例如，氟利昂气体和氯气，它们在北半球和南半球的大气层不同，南半球的含量更高。
这些气体被释放到大气中后，它们被富含氧分子的光子分解，最终形成了一种叫做氯氧化物的组合物，这会使臭氧分子变形，降低其保护地球的能力。
温度南极地区的天气极其寒冷，温度非常低，尤其是在冬季，臭氧分子的形成需要温度的支持，但温度过低也会阻碍分子的形成，因此温度是一个非常关键的因素。
在南极地区，气温极低，臭氧分子的形成不能得到保障，制约了臭氧的生成和保护。
天气和风力天气对臭氧空洞的形成也有很大的影响，特别是极地的风。
在南极洲特有的温暖上升气流和向下吹的气流都会破坏臭氧分子，特别是在春季和夏季更为严重。
风会将很多早已生成的臭氧分子，吹向北方，而补补充臭氧的新分子则没能在臭氧层内得到保存。
因此，臭氧层的保护功能不断削弱，臭氧空洞得以不断扩大。
同时，不稳定的天气也会使得其它物质更容易污染大气。
总体来说，南极上空臭氧层空洞最严重的原因是由多种因素共同引起的。
空气混合物中大量的化学物质、极低的温度、天气和风力等因素相互作用，共同导致臭氧空洞的形成和扩大。
为了保护我们的地球，我们需要采取行动：减少化学物质的排放，控制工业生产和交通方式等，减缓温室效应，减少有害气体的排放。
我们应该从自己做起，从微小的事情开始，一点一滴地保护我们的地球。
[新版]南极臭氧层空洞
![[新版]南极臭氧层空洞](https://img.taocdn.com/s3/m/d13af0b63b3567ec112d8a5f.png)
[新版]南极臭氧层空洞1、臭氧层空洞的定义臭氧在大气中属微量气体，总量只占大气的百万分之0.4，而且90,以上集中在10-50公里的高层大气之中, 在离地面25千米处臭氧浓度最大。
全球大气中臭氧总量约有30亿吨，如果在摄氏零度的温度下，沿着垂直于地表的方向将大气中的臭氧全部压缩到一个标准大气压，那么臭氧层的总厚度只有3毫米左右。
这种用从地面到高空垂直柱中臭氧的总层厚来反映大气中臭氧含量的方法叫做柱浓度法，采用多布森单位(Dobson unit，多布森单位，简称D.U.)来表示，正常大气中臭氧的柱浓度约为300 D.U.。
臭氧洞被定义为臭氧的柱浓度小于200 D.U.，也即臭氧的浓度较臭氧洞发生前减少超过30%的区域。
2、臭氧洞为什么发生在南极地区,为什么臭氧损耗的规模如此之大,为什么每年的南极臭氧洞发生在春季,目前，对于臭氧层空洞形成机制大致有三种理论解释:?动力气象学上的极地纬向环流变化造成输送至南极上空的臭氧减少，形成臭氧洞;?极地冰晶效应影响下的多相化学反应引起臭氧的减少，出现臭氧洞;?与太阳辐射变化相关的动力气象因素及光化学反应(包括人类活动影响)综合作用导致臭氧洞的形成。
美国科学家莫里纳和罗兰德提出，人工合成的一些含氯和含溴的物质是造成南极臭氧洞的元凶，最典型的是氟氯碳化合物(CFC，俗称氟里昂)和含溴化合物哈龙(Halon)。
越来越多的科学证据证实，氯和溴在平流层通过催化化学过程破坏臭氧是造成南极臭氧洞的根本原因。
那么，氟里昂和哈龙是怎样进入平流层，又是如何引起臭氧层破坏的呢,就重量而言，人为释放的CFC和Halon的分子都比空气分子重，但这些化合物在对流层是化学惰性的，即使最活泼的大气组分———自由基对CFC和Halon的氧化作用也微乎其微。
因此它们在对流层十分稳定，不能通过一般的大气化学反应去除。
经过一两年的时间，这些化合物会在全球范围内的对流层分布均匀，然后主要在热带地区上空被大气环流带入到平流层，风又将它们从低纬度地区向高纬度地区输送，在平流层内均匀混合。
臭氧空洞
臭氧空洞通过多年的实际调查发明，在南极上空臭氧层出现“空洞”这一新现象，引起了世界各国科学家的极大关注。
近几年，每逢8～11月时，美国的观测卫星便在南极上空拍摄照片，观看臭氧层的变化情况，发明臭氧层逐年变薄，并已形成一个相当大的空洞。
到目前为止，南极臭氧层空洞〔简称为臭氧空洞〕的面积已达900万平方公里，其厚度已低于170多布森。
在正常情况下，臭氧层的厚度应在300～400多布森之间。
南极臭氧层位于离地面12～50km高度的平流层中间，它的浓度重心约在23km处。
由于太阳辐射的光化作用产生臭氧，从而形成臭氧层。
臭氧与氧气基本上由氧原子组成的，只只是臭氧分子是三个氧原子。
尽管臭氧只占那儿空气的400万分之一，但由于臭氧能滤掉99％以上的太阳紫外线辐射，使得太阳光到达地面时紫外线辐射大大减弱。
同时，臭氧层还可阻挡宇宙射线，从而保护了地球上人类和生物的安全。
当前，对南极上空出现臭氧空洞的缘故有种种解释，归纳起来有如下三点：(1)宇宙高能粒子簇射破坏了臭氧层。
美国地球与宇宙研究局局长登•贝克认为，通过人造地球卫星发明，地球每隔27天就有两天半要受到宇宙高能粒子簇射，射向地球的带电粒子，其能量为200～1500万电子伏特。
这些带电粒子在地球磁场作用下沿着磁力线向南北两极射去。
当南半球冬季到来时，南极大陆处于黑夜，大气中间层的氮、氢化合物在带电粒子的妨碍下浓度开始升高。
当南极大陆出现太阳的早春季节到来时，氮、氢化合物由于气温升高开始发生化学反应，这一过程使臭氧层迅速遭到破坏，因而在南极上空臭氧层出现空洞。
由于大气层总环流的稳定性和地球磁场的不同结构，北极磁场比南极磁场较强和均匀，因此这种化学过程只对南极大陆产生妨碍。
(2)化学反应引起臭氧耗损造成臭氧空洞。
怀俄明大学的霍夫曼认为，臭氧层出现空洞是由于工业化产生的氟氯化物〔氟利昂〕引起的化学反应造成的。
氟利昂能破坏离地面25km高大气层里的臭氧，使透过大气层的太阳紫外线增强，导致皮肤癌的患者增加，并有可能妨碍气候，这种解释最近得到验证。
臭氧空洞
臭氧空洞
•南极上空正在出现一个有史以来最大的臭氧层空洞。
美国宇航局在19日公布了一项观测结果：南极臭氧层空洞面积达到了2745万平方公里，几乎相当于整个亚洲面积（包括岛屿）的2/3。
•近两年来，南极臭氧层空洞面积在逐步缩减，甚至出现了“愈合”的迹象。
而今年的形势却急转直下，自然让人感觉出乎预料。
•决定南极臭氧空洞大小的一个重要因素是“极涡”活动的强弱。
“极涡”是指冬季在南极上空出现的气旋。
由于南极的中心是大陆，四周是海洋，海陆分布均匀，因此“极涡”比较稳定。
稳定的“极涡”把南极上空的空气孤立起来，切断了与中低纬度空气的交流。
在这个“小系统”内，能够破坏臭氧层的物质浓度很高。
“极涡”活动越强，维持时间越长，南极臭氧层受到的破坏就越大。
另外，低温会在南极形成一种特殊的极地云层，消耗臭氧层物质（ODS），因此更加容易“摧毁”臭氧. 图片视频。
为什么臭氧层会出现大洞
为什么臭氧层会出现大洞
说到臭氧层，相信大家一定都会有所了解，臭氧层是一种保护地球不被紫外线晒伤的物质，但是臭氧层目前已经出现了很大的空洞，为什么臭氧层会空洞?由于人们使用空调冰箱中还有的氟利昂等化合物，会破坏臭氧层，所以保护臭氧层，保护地球，从我做起。
近几十年来全球臭氧总量是下降的，尤其是在南极地区下降最明显。
特别是在春季，南极地区臭氧总量急剧减少,会出现低于全球平均值30%～40%的.闭合低值区(通常这个值设定为220多布森单位)。
所以，与周围地区相比，南极洲上空的臭氧层就出现了一个“空洞”，这就是南极臭氧洞。
南极臭氧洞并不是全年都存在。
通常南极臭氧在每年7月下旬开始减少，8月中旬后就出现较为明显的臭氧洞，9月下旬到10月上旬臭氧洞的面积最大，10月底后因为气温升高臭氧急剧增加，臭氧洞逐渐填塞，12月中旬恢复正常，就不再有臭氧洞了。
臭氧洞有严格的科学定义，并不是所有的臭氧低值区都能称为臭氧洞。
南极春季出现的臭氧洞至少有3个特点：一是臭氧数值低，应在220多布森单位以下;二是低值区范围大，低于220多布森单位的范围经常超过百万平方千米;三是低值持续时间长，常达2～4个月。
南极臭氧洞的出现与人类活动关系密切。
为了冰箱和空调等的制冷，人类发明和使用了氟利昂和溴化烃等含氯和溴的化合物，正是这类化合物最终导致了臭氧层的破坏。
南极上空臭氧层空洞最严重原因
南极上空臭氧层空洞最严重原因
南极上空臭氧层空洞最严重的原因是什么？这一问题一直困扰
着科学家和环保专家们。
经过多年的研究和观察，人们逐渐认识到，南极上空臭氧层空洞的形成与人类活动和自然因素的相互作用密切
相关。
首先，人类活动是南极上空臭氧层空洞形成的主要原因之一。
据统计，人类的化学工业、交通运输、农业等活动释放的氯氟烃等化合物是臭氧层破坏的重要因素。
这些化合物会在大气中逐渐分解，释放出氯离子和氟离子，这些离子会与臭氧分子反应，形成氯氧化合物和氟氧化合物。
这些化合物的存在会破坏臭氧层，导致臭氧层空洞的形成。
其次，自然因素也是南极上空臭氧层空洞形成的重要原因之一。
南极大陆上空的极地涡旋是臭氧层空洞形成的主要因素之一。
极地涡旋的形成与南极的低温、极地地形等因素有关。
极地涡旋的存在会导致大气流动发生异常变化，从而扰动臭氧分布，加速臭氧层的破坏。
综上所述，南极上空臭氧层空洞形成的原因是复杂的，人类活动和自然因素的作用密不可分。
为了保护臭氧层，人们需要采取有效的环保措施，减少人类活动对大气环境的影响，同时加强对南极地区的环境保护和管理。
这样才能保护南极上空的臭氧层，保护地球的生态环境。
- 1 -。
南极臭氧洞近期变化异常(精)
南极臭氧洞近期变化异常
阿根廷布宜诺斯艾利斯大学自然科学系日前公布的一份关于臭氧空洞的研究报告指出，2000 年南极上空的臭氧空洞变化异常。
报告指出，南极上空的臭氧空洞在 2000 年最后一个季度迅速扩大，面积达到 3000 万平方公里，这是迄今发现的最大的臭氧空洞。
报告说，今年在澳大利亚南部地区测到了超过通常强度的紫外线辐射，这是极不正常的现象。
绿色汽车的三大标志
标志一：可以回收利用目前，环保脚步走得最快的德国已经规定，汽车厂商必须建立废旧汽车回收中心。
标志二：动力源的改进电动汽车是目前“绿色汽车”开发的“重头戏”。
美国把开发电动汽车作为振兴
美国汽车工业的着力点。
标志三：对环境污染小众所周知，汽车排出的尾气是城市污染的祸根之一。
因此，消除汽车尾气的污染十分重要。
壳牌石油公司开发出一种新型汽油，其中含有一种称为含氧的化学物质，使汽油能够充分燃烧，大大减少了有害气体的排放。
南极出现超级臭氧层空洞!面积相当于北美
南极出现超级臭氧层空洞！面积相当于北美
美国宇航局称，臭氧空洞在20世纪90年代末到21世纪初达到峰值南极上空的臭氧空洞在南半球8月到9月的春季期间形成并扩大。
今年臭氧空洞最大时有2410万平方公里，几乎与2013年的峰值相当。
它还远未达到曾经创下的单日最高纪录，卫星在2000年观测到的面积达到了2990万平方公里。
这一状况在1998年到2006年间最糟糕，现在臭氧空洞似乎正在逐渐恢复。
臭氧层的损耗受到国际社会的关注，因为它能够遮蔽地球上的生命免受紫外线辐射的伤害。
1987年制定的蒙特利尔协议就是为了通过减少损耗臭氧产品的生产保护臭氧层。
但科学家们正试图确定，臭氧层空洞的减少是否是氯减少或者温度上升的结果。
美国宇航局戈尔德太空飞行中心的大气科学家PaulNewman称：同比之下，每年的气候差异对于南极洲臭氧层有着明显的影响，因为更温暖的平流层温度能够减少臭氧消耗。
但是我们仍然不确定，长期的南极平流层温度上升是否会减少臭氧损耗。
为什么极地上空有臭氧洞
为什么极地上空有臭氧洞？
臭氧层是指离地球表面10～50千米的同温层中的一层气体。
臭氧分子O3由3个氧原子组成，能吸住99%以上的太阳紫外线，可以充当地球上人类和其他生物的“保护伞”。
但是近几年，科学家们在南极上空的臭氧层中发现了一个“大洞”，又在北极上空发现了一个19～24千米深的小“臭氧洞”。
这些发现都表明，地球的这把“保护伞”已被严重破坏。
另外还有发现说，全球的臭氧层都有变薄的趋势。
天上为何会出现“臭氧洞”？科学家们对此意见不一。
多数科学家的观点是，极地上空的“臭氧洞”是人“戳”的。
确切地讲，是氟利昂。
随着现代工业的发展，特别是冷冻厂和家用电冰箱的不断增多，大量氟利昂冷冻剂被使用，大量的氯氟烃被排放到空气中。
与其他化学物质不同，这种物质不能在低空分解，反而要飘浮升入同温层，与紫外线作用产生出游移的氯原子，夺去臭氧中的1个氧原子（1个氯原子能破坏近10万个臭氧分子），氯原子使臭氧变成纯氧O2，于是“臭氧洞”就在空中出现了。
而“无形杀手”紫外线就会趁机直射，危及地球上的人类和生物的生命安全。
南极臭氧层空洞有什么危害
南极臭氧层空洞有什么危害在地球大气层中有一种气体能够阻挡宇宙射线对地球生命的危害，那就是臭氧。
自然界中臭氧（O₃）的含量极少，仅占空气的几百万分之一，主要集中在离地面10～50km的平流层，臭氧和氧气是氧元素的同素异构体，呈淡蓝色，因有一种鱼腥臭味，故名臭氧。
其主要作用是吸收短波紫外线，保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。
然而科研人员在近些年的观测中，20世纪70年代，当时英国的科学家通过观测首先发现，在地球南极上空的大气层中，臭氧的含量开始逐渐减少，尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。
美国的“云雨7号”卫星进一步探测表明，臭氧减少的区域位于南极上空，呈椭圆形，1985年已和美国整个国土面积相似。
这一切就好像天空塌陷了一块似的，科学家把这个现象称为南极臭氧洞。
那么，南极臭氧层空洞有什么危害呢？臭氧层空洞会使太阳光中的紫外线大量辐射到地面。
紫外线辐射增强，对人类及其生存的环境会造成极为不利的后果。
有人估计，如果臭氧层中臭氧含量减少10%，地面不同地区的紫外线辐射将增加19%~22%，由此皮肤癌发病率将增加15%~25%.另据美国环境局估计，大气层中臭氧含量每减少1%，皮肤癌患者就会增加10万人，患白内障和呼吸道疾病的人也将增多。
系外线辐射增强，对其他生物产生的影响和危害也令人不安。
有人认为，臭氧层被破坏，将打乱生态系统中复杂的食物链，导致一些主要生物物种灭绝。
臭氧层的破坏，将使地球上三分之二的农作物减产，导致粮食危机。
紫外线辐射增强，还会导致全球气候变暖。
幸运的是现在很多国家已经开始着手采取一些措施恢复臭氧层。
更多大气臭氧层有哪些作用，以及环境污染安全小知识，请大家继续关注的内容。
南极臭氧洞面积激增
南极臭氧洞面积激增
作者：
来源：《科学大观园》2023年第21期
最新卫星数据显示，南极上空的臭氧洞已达到巴西国土面积的3倍，是有记录以来最大的臭氧洞之一。
一些科学家推测，这可能与2022年汤加水下火山爆发有关。
原本，臭氧洞的大小存在规律性波动，随着每年8月份南极进入春季而逐渐增大，并在10月中旬达到峰值。
当逐渐进入南极夏季后，由于平流层温度升高，臭氧洞面积会不断缩小，从而阻止臭氧洞的扩大。
然而在过去3年里，臭氧洞的关闭时间比正常情况要晚，部分原因是2019—2020年间澳大利亚森林大火释放的大量烟霧严重破坏了臭氧层。
自1985年科学家首次发现南极上空存在臭氧消耗起，人类就采取了各种措施试图缩小臭氧洞。
哥白尼大气监测服务中心资深科学家安特杰·因内斯说：“臭氧监测和预测服务显示，2023年臭氧洞出现得较早，自8月中旬以来迅速扩大，9月16日臭氧洞面积超过2600万平方公里。
”
2022年1月，汤加火山喷发向平流层注入大量水蒸气，这些水蒸气可能导致极地平流层云加速形成，与氯氟化碳发生反应，从而加速臭氧消耗。
科学家称，预计2050年前后臭氧洞才会恢复到正常状态。
◎来源|北京日报。
两极地区出现臭氧层空洞的原因及解决措施。
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南极洲上空的臭氧层破坏与防治措施
南极洲上空的臭氧层破坏与防治措施南极洲是地球上最寒冷的地方之一，这里的气候条件造就了一个独特而脆弱的生态系统。
然而，近年来，人类活动带来的影响加剧了南极洲上空的臭氧层破坏现象，这对地球环境和人类生活都带来了巨大的威胁。
首先，让我们了解一下臭氧层。
臭氧层位于地球大气中的平流层，主要起到过滤紫外线辐射的作用，保护地球上的生物免受紫外线的伤害。
然而，人类活动产生的化学物质，如氯氟化合物（CFCs）、溴氟化合物（BFCs）以及一些有机氯、有机溴化合物等，会破坏臭氧分子，导致臭氧层的损失。
特别是在南极洲上空形成的“臭氧洞”，使得紫外线辐射大幅增加，威胁到南极洲上寒冷环境中的生物多样性、海洋生态系统以及人类的健康。
那么，英勇的人们采取了哪些措施来防止和修复南极洲上空的臭氧层破坏呢？首先，国际社会的合作非常重要。
通过国际组织、国家之间的合作，以联合国环境规划署（UNEP）为代表的国际组织发起了《蒙特利尔议定书》，旨在限制和逐步淘汰危害臭氧层的化学物质。
通过这一议定书，全球范围内一些主要的臭氧层破坏物质的生产和使用都已经得到限制。
此外，也加强了监测系统，对南极洲上空臭氧层的变动进行实时跟踪。
其次，创新科技的应用也起到了关键性的作用。
人们不断研发和改进环境友好型的替代品，以减少对臭氧层的破坏。
例如，CFCs的替代物HCFCs和HFCs的使用得到了控制，寻找更为环保的替代方案成为科研工作者们的重要任务之一。
同时，也鼓励更多的人投身于相关的研究和创新，以加快替代物的开发和应用。
此外，公众的意识和参与也至关重要。
通过教育宣传、媒体报道等形式，向公众普及臭氧层破坏的危害，并呼吁人们采取行动保护环境，减少对臭氧层的危害。
例如，大家可以选择使用环保型的汽车空调、喷雾剂等产品，以减少化学物质的释放。
此外，积极支持环保组织和倡导环保的活动，也可以为保护南极洲上空的臭氧层贡献自己的一份力量。
最后，我们也需要不断加强科学研究，以更好地了解南极洲上空臭氧层破坏的发展趋势和影响。
臭氧层空洞现在怎么样了
臭氧层空洞现在怎么样了臭氧层空洞是指在地球上空的臭氧层出现的一种异常现象。
臭氧层是地球大气中的一层特殊气体，它能够有效地抵挡太阳的紫外线，保护地球上的生命免受紫外线的伤害。
臭氧层空洞主要是由于人类活动造成的。
人类活动排放的氯氟化物等有害气体，会对臭氧层造成破坏。
这些气体会在臭氧层中形成一个“空洞”，使得臭氧层的厚度减少，无法有效地抵挡紫外线。
目前，臭氧层空洞的现象仍然存在。
具体实例包括：1.南极地区臭氧层空洞：南极地区的臭氧层空洞是全球最大的臭氧层空洞。
它每年都会在南极大陆上空出现，一般出现在十月到十二月之间。
2.大西洋臭氧层空洞：大西洋臭氧层空洞是指在大西洋地区上空出现的臭氧层空洞。
它一般会在欧洲和北美之间的大西洋上空出现，一般在三月到五月之间。
3.北极臭氧层空洞：是指在北极地区上空出现的臭氧层空洞。
它一般会在三月到五月之间出现，主要影响北极地区的部分地区。
臭氧层空洞的出现，会对地球上的生命造成严重的危害。
它会使紫外线的暴露增加，对人体和动植物造成伤害。
此外，臭氧层空洞也会影响大气中的气候和气候系统，从而对地球的生态环境造成破坏。
为了避免臭氧层空洞的出现，我们应该采取有效的措施。
这些措施包括：1.减少排放有害气体：通过限制排放氯氟化物等有害气体，减少对臭氧层的破坏。
2.使用清洁能源：通过推广使用太阳能、风能和水能等清洁能源，减少对环境的污染。
3.增强国际合作：通过加强国际合作，促进臭氧层保护工作的全球化。
这包括签署国际条约，共同制定臭氧层保护政策，并加强对臭氧层破坏情况的监测和评估。
通过采取这些措施，我们可以减缓臭氧层空洞的出现，并确保臭氧层能够有效地抵挡紫外线，保护地球上的生命。
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近年来的南极臭氧洞陆龙骅(中国气象科学研究院,北京 100081)摘要 据WM O南极臭氧公报报导,1996年的南极臭氧洞无论从出现时间、最大面积、最低臭氧值,还是从持续时间上来说都与前几年相似,基本上未创新的记录。
臭氧洞生成的主要原因,与人类活动产生的氟里昂和溴化烃等含氯和溴化合物在合适的平流层低温条件下通过光化学反应破坏臭氧有关。
在人造氟里昂和溴化烃当前浓度情况下,臭氧洞的强度和尺度主要由与平流层冰晶云有关的极地涡旋的温度范围和尺度来决定。
南极臭氧洞的现象在未来仍将继续存在,其强度将随大气环流而波动。
关键词 南极臭氧公报 臭氧洞 平流层冰晶云 光化学反应 近十余年来,全球性臭氧减少、南极臭氧洞的观测事实得到了大气科学界、各国人民和政府的广泛关注。
臭氧洞是70年代后期才在南极地区出现的,它只出现在春季,并不全年都存在。
南极臭氧通常从7～8月开始减少,10月上旬达最低值,10月底迅速回升,小于200DU(Dob son U n its,多普逊单位,10-3大气厘米)的臭氧空洞逐渐填塞,11—12月恢复正常。
本文根据WM O南极臭氧公报等材料[1-3],对有关南极臭氧公报,1996年的南极臭氧洞,近几年来的南极臭氧洞和南极臭氧洞成因及未来等作一介绍。
1 南极臭氧公报为及时地向各国政府和科学家提供有关南极臭氧洞的最新资料,增强各国对臭氧层报;其理论基础是蒙特卡罗统计试验法,实际计算则是对多次同一时刻的数值积分结果作简单或加权平均。
这是对数值模式产品的后处理,就科学原理而言,并没有改变对大气动力2热力方程作为初值问题进行积分的基本途径(或者称为R ichardson2Charney框架)。
可以预期,目前正处在改变R ichardson2 Charney框架的转折点,由于计算机运算已可达每秒万亿次速度,计算机似乎已不是提高数值预报准确率的障碍。
看来,方法论上的突破是关键。
自忆数值模式的提出与发展为从R ichardson2Charney框架中走出来提供了一丝微光。
自忆数值模式向作为初值问题的数值预报提出了挑战,但前者能否有决定性进展还有待今后的努力。
参考文献1 任初生.现代控制理论及其应用.北京,电子工业出版社,19922 曹鸿兴,高翔,蒋维东,威廉・哥道夫斯基.自忆短期气候预报模式.见:全国气候变化学术研讨会.北京,气象出版社,19973 曹鸿兴.自忆性方程与自忆模式.气象,1995,21(1), 9—134 J iang W eidong,Gutow sk iW J r,Cao Hongxing.302day m ean p redicti on of a dynam ic2stochastic model.P ro2 ceedings of6th Internati onal M eeting on StatisticalC li m ato logy,June19-23,1995,Gal w ay,Ireland,493-4965 李泽椿.中国国家气象中心中期数值天气预报业务系统.气象学报,1994,52(3):297—307保护重要性的认识,WM O秘书处自1991年起每年8～12月通过全球电信系统(GT S),每月发布3～4次南极臭氧公报。
从1995年起,各期(3)南极臭氧公报都可以在国际互联网(I N T ERN ET)上获得(H T T P: WWW.WM O.CH W EB A R EP O Z BUL 3.H TM L.)[1]。
南极臭氧公报是根据全球臭氧观测站网(GAW2GO3O S)南极观测站提供的初始(p rovisi onal)资料,美国宇航局(NA SA)和国家海洋大气局(NOAA)提供的卫星臭氧探测资料(TOM S,TOV S)及NOAA气候分析中心(CA C)提供的平流层温度资料而制作的。
这些资料有一定的可靠性。
目前在南极地区进行常规臭氧地基观测的有:阿根廷 意大利(B elgrano),阿根廷 芬兰(M aram b i o),法国(D.D’u rville),德国(N eum ayer),日本(Syow a),新西兰(A.H eigh ts),俄罗斯(M irny和M o lodejnaja),乌克兰(V ernadsky),英国(H alley)和美国(Sou th Po le)等国的11个测站。
在1996年臭氧洞期间除南极点(Sou th po le)一站外,其它测站都适时地提供了初始的臭氧观测资料。
各测站最终资料,可以晚些时候从设在加拿大的WM O世界臭氧资料中心(W ODC)获得[2]。
作为“八五”国家科技攻关项目的一部分,我国自1993年起在南极中山站也进行了B rew er臭氧观测。
目前该站尚未列入全球臭氧观测站网,还未向GT S传送臭氧资料[4]。
2 1996年下半年南极地区的臭氧变化在1996年,WM O秘书处共发布了11期南极臭氧公报[1],通报了南极地区的臭氧变化。
7月中旬,太阳在南极地平线上还很低,南极洲上空的臭氧比臭氧洞发生前(前臭氧洞、P re-O zone-Ho le)的长期(1957～1977年)平均值(300DU)低大约10～15%。
在8月份的前20天,65°S以南地区的臭氧总量减少到220～240DU,比前臭氧洞的平均值低25%,8月下半月时则偏低30%。
在8月最后一周,M aram b i o和H alley 等站频繁地出现低于200DU值,此时的卫星(TOV S和TOM S)资料也表明,在南极地区出现明显的臭氧洞数值。
M aram b i o、N eu2 m ayer和Syow a的臭氧探空表明,8月份前20天,在16～20km间的平流层下部,臭氧分压由140nb下降到80～100nb;8月下半月,15～18km的臭氧减少了40～50%。
此时,平流层下部的温度低于-80℃,在50和70hPa层上,温度低于-80°～-85℃的区域,呈轴向为NW～SE的窄长椭园型,几乎覆盖了整个南极。
在此期间,围绕南极洲的南半球中纬度地带,臭氧总量接近于在该季节的正常值(350～400DU)。
9月上旬,各测站上空的臭氧总量继续减少。
在极地涡旋中测量值为170～200DU,一般已相对前臭氧洞亏损35～40%。
9月中旬以后B elgrano等很多站都出现了低于140 DU(或大于60%亏损)的臭氧值。
地面站和卫星资料都表明,9月末在75°S以南的相当大区域里臭氧值都小于150DU,甚至达125DU。
卫星观测表明,在9月上旬,臭氧洞覆盖了除东南极海岸地区外的南极大陆大部分地区,并占踞了朝向南美洲的西南极邻近海洋(60°S以北,接近55°S)的部分地区。
9月中旬,臭氧洞在西南极海区向北扩展到53°～55°S。
在阿根廷南端有居民居住的U shua2 ia(54°48’S、68°19’W),9月上旬数次出现接近200DU的观测值。
在过去5年中,该站都曾有少数几次,1天或2天观测到这样的值,但这仅出现在9月末～10月前半月,从未如此早地出现在9月中旬。
1996年9月末,臭氧值小于200～220DU覆盖的表面(相对于前臭氧洞平均值35～40%的臭氧被破坏)超过20百万平方公里(从大西洋到乌拉尔山的欧洲面积的2倍),这种情况的出现略早于前几年。
开始时,臭氧洞的外形呈拉长的椭园,轴向为115°～75°E和90°～90°E;而在9月末,低于180DU的臭氧洞(亏损45%)又恢复到接近绕极状,覆盖了几乎整个南极大陆。
臭氧探空资料表明,臭氧的亏损在14～21km的层次内最为显著,从9月中旬起,在极地涡旋内N eum ayer、Syow a和M aram b i o 等站该层次内温度接近-80℃、臭氧几乎全部被破坏。
在南半球中纬地区,继续维持340～400DU的臭氧高值。
9月下旬时,南半球中纬度地区平流层下部-45°～50℃的高温带大致在澳大利亚南侧(50°S、150°E),却好与450DU的臭氧高值区一致。
在10月初低于200～220DU(35～40%亏损)的臭氧洞覆盖了占踞22百万平方公里的极地涡旋的全部区域(与过去4个南极春季的臭氧亏损相类似),南极洲的90%为臭氧洞所覆盖。
在60°W～60°E之间臭氧洞扩展到53°～55°S,臭氧(较前臭氧洞)亏损超过50%的区域从9月中旬起覆盖了南极2 3地区。
10月中旬,臭氧洞又从沿30°～150°E细长椭园状(它占踞了南大西洋的大部分)变成接近绕极状,面积减少为20万平方公里, 10月末则减少为18百万平方公里。
随着极涡形状的变化臭氧洞边界位置的变化引起了南极大陆东南海岸地区臭氧值的重大变化,如D.D’u rville站在10月5～6日臭氧值低于220～200DU,而在几天后则达370DU;在南极中山站10月3～4日臭氧值低于170 DU,而在10月5～6日则达240DU。
这种大气臭氧总量的十分显著的逐日变化现象,可能与测站位于臭氧洞边缘,受南极平流层极地涡旋摆动与伸缩的动力过程影响有关[4]。
在1993和1994年南极臭氧洞期间,我国南极中山站和日本昭和站(Syow a)都出现过这种现象。
10月份在很多站上观测到了日平均臭氧的最低值(如:H alley104DU,N eum ay2 er118DU,Syow a120DU,M aram b i o 158DU),我国南极中山站也观测到124DU 的低值。
10月底N eum ayer和Syow a16～22km连续7个星期臭氧亏损90%或以上。
在M aram b i o则没有这种情况,这里在中纬度高臭氧值作用下,由于极涡和臭氧洞形状的变化,平流层下部臭氧亏损状况也频繁地发生变化。
10月末,极涡内平流层下部的温度稍有增加(-75℃),低值中心位于南极大陆的NN E(30°W～50°E)象限,温度较前臭氧洞时仍低6°～8℃,在这广大区域臭氧亏损60%。
在南半球中纬度地区,平流层下部从110°E～80°W的新月状区域,主要的温度为-50°～-55℃。
在同样的新月状区域中观测到超过380～420DU的臭氧高值,其最大值位于从南极海岸到澳大利亚—新西兰—南大西洋之间。
11月初,小于220DU臭氧洞的面积缓慢地减少为15百万平方公里,这一面积差不多比在9月末 10月初最大伸展时小30%。
据卫星(TOM S)资料估计,南极大陆上空臭氧总量大致为150DU,差不多比1个月以前观测到的110DU高1 4。