南极臭氧层空洞形成的原因是什么

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。

人类所排放的CFCs主要在北半球，其中欧洲、俄罗斯、日本和北美洲约占总排放量的90%。

这种不溶于水和不活泼的CFCs，在头1～2年内在整个大气层下部并与大气混合。

这种含有CF Cs的大气从底部向上升腾，一直到达赤道附近的平流层。

然后分别流向两极，这样经过整个平流层的空气几乎都含有相同浓度的CFCs，不过因为地球表面的巨大差异，两极地区的气象状况是完全不同的。

南极是一个非常广阔的陆地板块(南极洲)，周围又完全被海洋所包围，这种自然条件下产生了非常低的平流层温度。

在南极黑暗酷冷的冬季(6～9月)，下沉的空气在南极洲的山地受阻，停止环流而就地旋转，吸入周围的冷空气，形成“极地风暴旋涡”。

这股“旋涡”上升到20km高空的臭氧层，因为这里温度非常低，形成了滞留的“冰云”。

“ 冰云”中的冰晶微粒把空气中带来的CFCs和哈龙吸收在其表面，并持续积聚其中。

当南极的春季来临(9月下旬)，阳光照向“冰云”时，冰晶溶化，释放出吸附的CFCs和哈龙。

它们受到紫外线UV-C照射，分解出Cl·和Br·并与臭氧反应生成CIO·和BrO·消耗臭氧。

因为冰晶的吸附作用，积累的CFCs和哈龙在一段时间内集中分解出Cl 泛虰r吩偌由闲纬杀Щ岱⑸各种各样的化学变化，促成了每年9～11月臭氧快速耗减，在特定高度臭氧几乎完全消失，导致臭氧空洞形成。

随着夏季的到来，南极臭氧层得到逐渐恢复，不过臭氧减少的空气能够传输到南半球的中纬度，造成世界规模的臭氧减少。

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：①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；②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；③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。

在平流层内，强烈的紫外线照射使CFC和Halon分子发生解离，释放出高活性的原子态的氯和溴，氯和溴原子也是自由基。

氯原子自由基和溴原子自由基就是破坏臭氧层的主要物质，它们对臭氧的破坏是以催化的方式进行的。

溴原子自由基也以同样的过程破坏臭氧，因此也是催化剂。

据估算，一个氯原子自由基可以破坏104—105个臭氧分子，而由Halon释放的溴原子自由基对臭氧的破坏能力是氯原子的30—60倍。

而且，氯原子自由基和溴原子自由基之间还存在协同作用，即二者同时存在时，破坏臭氧的能力要大于二者简单的加和。

但是，上述的均相化学反应并不能解释南极臭氧洞形成的全部过程。

南极臭氧层空洞出现的季节及原因南极臭氧层空洞只在南极的春季（9-11月）出现，持续一个月左右。

目前，主要解释是从光学角度进行的。

这种观点认为，使臭氧层破坏的罪魁祸首主要是氟氯烃（CFCs）。

在人类聚居的北半球，由于大量生产和使用CFCs，并使之进入大气层中，大气环流携带着北半球散发的CFCs，随赤道附近的热空气上升，分流向两极。

在南极黑暗酷冷的冬季（6－9月），下沉的空气在南极洲受到山地的阻挡，停止环流，就地旋转，形成“极地风暴旋涡”。

这股旋涡不断上升，上升到20千米高空的臭氧层内以后，把南极与中低纬地带空气对流隔绝开来，使南极变得极冷，并开始出现滞留在空中的冷气团“冰云”。

“冰云”中的冰晶微粒把气流中的CFCs吸收在其表面，并不断积聚其中。

当南极的春季来临时，阳光照向“冰云”，冰晶融化，释放出吸附的CFCs。

由于CFCs是一种含氯的有机化合物，当它受到短波紫外线的照射，分解出一种自由基，这种自由基与臭氧发生反应生成另一种自由基，反应过程中消耗掉一部分臭氧。

一个氯原子可破坏10万个臭氧分子。

因此，南极的臭氧洞出现在春季。

另一种解释是从动力角度进行的。

这种观点认为，在南极极夜期间，因中低纬向南极的热量输送效率很低，控制南极上空的极地“旋涡”内部，形成了异常低温环境，光照少，氧分子合成臭氧的光化学作用就会减弱。

当极夜结束，春季来临（9月始），太阳重新越出地平线时，由于集中于平流层中下层的臭氧对太阳辐射的吸收，这一范围的大气被加热，于是该层出现了上升运动。

这一上升运动引起的抽吸作用，将对流层臭氧含量低的气体带入了平流层，替代了原来平流层臭氧含量高的气体。

这种“抽吸作用”直到11月份才逐渐减弱，此时南极上空臭氧浓度逐渐上升。

可见，由于南极春季的这种“抽吸作用”，导致了南极春季臭氧空洞的形成。

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。

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臭氧洞是怎么来的？
研究表明，南极臭氧洞是大气动力、光化学和平流层冰晶云等因素相互作用和影响的产物；也与大气环流，特别是平流层极地涡旋的活动密切相关。

用大气动力学、太阳活动及大气化学等单个因素都无法圆满地解释南极臭氧洞形成的原因。

南极臭氧洞的出现与人类活动关系密切。

为制造冰箱和空调器等，人类发明和使用了氟利昂和溴化烃等含氯和溴的化合物，正是这类污染物质最终导致了臭氧层的破坏，在南极地区的实地考察研究也找到了氯氟烃等物质消耗臭氧层的确凿证据。

人类活动排放到大气中的氟利昂和溴化烃等含氯和溴的消耗臭氧层物质（ODS），在极地平流层低温条件下形成的冰晶云(PSCs)或液态硫酸气溶胶表面，会通过光化学反应大量消耗臭氧，而为光化学反应提供活动界面的平流层冰晶云或液态硫酸气溶胶，只有在温度低于-78℃时才出现。

因此，形成臭氧洞需要满足2个条件：大气中存在人类活动排放的氟利昂和溴化烃等消耗臭氧层物质（人为因素），是春季南极臭氧洞形成的一个必要条件；而春季南极平流层极地涡旋中较长时间的低温（自然因素），则是南极春季臭氧洞形成的又一必要条件。

只有同时满足这两个条件，在平流层极地涡旋中低温（温度低于-78℃）条件下形成的冰晶云或液态硫酸气溶胶表面，吸附了大气污染物质，才能在太阳光照耀下，激发氯和溴的活性，通过光化学反应大量消耗臭氧，在南极春季形成臭氧洞。

正是由于平流层温度、极地涡旋强度和位置的变化，造成了2002年南极春季臭氧洞的异常偏小（最小时只有同期平均面积的1/7）和各年南极臭氧洞强度和范围的变化。

在当前大气环境被污染的情况下，极地大气臭氧亏损的程度更多地将随大气环流，特别是极地涡旋中的低温状况而发生变化。

其中，极夜结束后极涡中的持续低温是南极臭氧洞形成的关键因素。

南极臭氧洞成因：
氟利昂和哈龙分子量较大，在空气中较稳定，经1、2年后会在对流层分布均匀，在热带地区被带往平流层，南极气候使其分解：
1、极地冷空气下沉，形成极地涡旋（西向环流强烈），与周围大气隔离，极涡内部大气成一巨大反应器；
2、南极上空的极地平流云使CL和Br 原子不断在南极上空累积，在紫外线下极易分解；
2、春天来临，强紫外光使氟利昂和哈龙分解，臭氧严重损耗，CL原子破坏臭氧约70％，Br原子和CL原子协同机制破坏约20％；
3、春末，温度上升，极涡消失，臭氧洞消失，但全球范围平流层臭氧减少。

北极地区无空洞的原因：
北极地区极涡的温度较高（无冰川），云量也少，臭氧破坏较轻，不足以产生空洞。

臭氧层空洞的原因及其控制途径1 臭氧层空洞的原因，主要有以下三种说法：（1）由于太阳特殊的活动。

（2）由于南极周边大气的特殊活动。

（3）由于大气中氯氟烃类的气体。

虽然自然因素可能对臭氧层造成一定影响，但是，目前大多数人认为，人类过多地使用氯氟烃类化学物质（用CFCs表示）是破坏臭氧层的最主要原因。

氯氟烃是一种人造化学物质，1930年由美国的杜邦公司投入生产。

在第二次世界大战后，尤其是进入60年以后，开始大量使用，主要用作气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。

破坏臭氧的机理主要是氟利昂进入平流层后，在紫外照射下分解出Cl原子基，Cl再与O3发生链反应。

另外，哈龙类物质（用于灭火器）、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗。

研究表明，进入平流层的哈龙比氟利昂更危险。

2保护臭氧层相关措施臭氧层损耗作为当前人们普遍关注的全球性大气环境问题，它直接关系到生物圈的安危与人类的生存，它的保护需要全世界共同采取行动。

（1）国际社会的举措1987年9月，36个国家和10个国际组织的140名代表和观察员在加拿大蒙特利尔集会，通过了大气臭氧层保护的重要历史性文件《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。

在该议定书中，规定了保护臭氧层的受控物质种类和淘汰时间表，要求到2000年全球的氟利昂消减一半，并制定了针对氟利昂类物质生产、消耗、进口及出口等的控制措施。

由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻，1990年通过《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》伦敦修正案，1992年通过了哥本哈根修正案，其中受控物质的种类再次扩充，完全淘汰的日程也一次次提前，缔约国家和地区也在增加。

到目前为止，缔约方已达165个之多，反映了世界各国政府对保护臭氧层工作的重视和责任。

不仅如此，联合国环境署还规定从1995年起，每年的9月16日为“国际保护臭氧层日”，以增加世界人民保护臭氧层的意识，提高参与保护臭氧层行动的积极性。

（2）我国的措施我国政府和科学家也十分关心保护大气臭氧层这一全球性的重大环境问题。