没了臭氧层地球会变成什么样

来源:百度文库 编辑:神马文学网 时间:2024/04/29 09:56:28
在距离地球表面15-25公里的高空,因受太阳紫外线照射的缘故,形成了包围在地球外围空间的臭氧层,这臭氧层正是人类赖以生存的保护伞。这就是大多数人对臭氧的全部认识。人类真正认识臭氧还是在150多年以前,由德国化学家先贝因(Schanbein)博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味,同在自然界闪电后产生的气味相同,先贝因博士认为其气味类似于希腊文的OZEIN(意为“难闻”),由此将其命名为OZONE(臭氧)。
  自然界中的臭氧,大多分布在距地面20Km--50Km的大气中,我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。大家知道,太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种,当大气中(含有21%)的氧气分子受到短波紫外线照射时,氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强,极易与其他物质发生反应。如与氢(H2)反应生成水(H2O),与碳(C)反应生成二氧化碳(C02)。同样的,与氧分子(O2)反应时,就形成了臭氧(O3)。臭氧形成后,由于其比重大于氧气,会逐渐的向臭氧层的底层降落,在降落过程中随着温度的变化(上升),臭氧不稳定性愈趋明显,再受到长波紫外线的照射,再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。
  在这么广大的区域内到底有多少臭氧呢?估计小于大气的十万分之一。如果把大气中所有的臭氧集中在一起,仅仅有三公分薄的一层。那么,地球表面是否有臭氧存在呢?回答是肯定的。太阳的紫外线大概有近1%部分可达地面。尤其是在大气污染较轻的森林、山间、海岸周围的紫外线较多,存在比较丰富的臭氧。
  此外,雷电作用也产生臭氧,分布于地球的表面。正因为如此,雷雨过后,人们感到空气的清爽,人们也愿意到郊外的森林、山间、海岸去吮吸大自然清新的空气,享受自然美景的同时,让身心来一次爽爽快快的“洗浴”,这就是臭氧的功效,所以有人说,臭氧是一种干净清爽的气体。(臭氧有极强的氧化性,少量的臭氧会使人感到精神振奋;但过强的氧化性也使其具有杀伤作用,详见自由基)。
  在距离地球表面 15~50公里的平流层中,含有大量的臭氧,能有选择地吸收短波太阳辐射能。由于这种吸收作用,使得对人体和其他生物有致癌和杀伤作用的紫外线和X射线等短波辐射能在到达地面前大部分被吸收,从而使人类免受其伤害。近年来,由于氟利昂的大量使用,使臭氧层的平衡受干扰,其反应过程为:
  CFCl3+紫外线→自由氯原子(Cl)
  Cl+O3→ClO+O2 ClO+O→Cl+O2
  氟利昂到达大气上层后,在紫外线照射下分解出自由氯原子,氯原子与臭氧发生反应,使臭氧分解。由于氯原子在发生上述反应后能重新分解出来,所以高空中即使有少量氯原子,也会使臭氧层受到严重破坏。另外,核爆炸和喷气式飞机在高空中的飞行都会使那里的臭氧减少。据分析,平流层中的臭氧减少1%,到达地面的紫外线强度便增加2%。据估计,由于人类活动的影响,臭氧含量已减少了3%。到2025年,可能减少10%。臭氧层的破坏将使紫外线等短波辐射增强,导致皮肤癌患者增加,同时对自然生态系统带来严重影响。维护臭氧层的平衡,已成为一个全球性的环境问题。

臭氧层的作用
  大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的波长300 μm以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300μm)和全部的UV—C(波长<290μm=,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍。其二为加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为 温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温 下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。
  臭氧是无色气体,有特殊臭味,因此而得名“臭氧”。由太阳飞出的带电粒子进入大气层,使氧分子裂变成氧原子,而部分氧原子与氧分子重新结合成臭氧分子。距地面15~50千米高度的大气平流层,集中了地球上约90%的臭氧,这就是“臭氧层”。
  地球上的一切生物离开太阳光就没有生命。太阳光是由可见光、紫外线、红外线三部分组成。进入大气层的太阳光(包括紫外线)有55%可穿过大气层照射到大地与海洋,其中40%为可见光,它是绿色植物光合作用的动力;5%是波长100~400纳米的紫外线,而紫外线又分为长波、中波、短波紫外线,长波紫外线能够杀菌。但是波长为200~315纳米的中短波紫外线对人体和生物有害。当它穿过平流层时,绝大部分被臭氧层吸收。因此,臭氧层就成为地球一道天然屏障,使地球上的生命免遭强烈的紫外线伤害。然而,近10多年来,地球上的臭氧层正在遭到破坏  0 hyh6666 2009-4-14 9:25:26 202.109.213.* 举报 在离地面10~50km的大气平流层中,集中了大气中约90%的臭氧,其中离地22~25km臭氧浓度值达到最高,称其为臭 氧层。如果将地球上臭氧压缩至1个大气压,其厚度仅有3mm左右,就像是一件“厚度为3mm 左右的宇宙服”。下面讨论一下有关臭氧层的作用和分布变化。
一、氧层的作用
大气臭氧层主要有三个作用。其一为保护作用,臭氧层能够吸收太阳光中的波长300 μm以 下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300μm)和全部的UV—B(波长<290μm=,保护地球上的人类和动植物免遭短波紫外线的伤害。
只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的 伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件宇宙服保护地球上的生物得以生存繁衍 。其二为加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用 大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着 臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。 大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。其三为 温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很 低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温 下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。

(1)加速地球上生物物种的绝灭!(植物和动物!)农林业等资源和生产遭受巨大损失!
(2)地球陆地荒漠化的进程加剧!地球陆地干旱将会频频发生!而且由于地表蒸发量的增加,导致陆地河流、地下水等淡水资源匮乏,地球干旱面积剧增!地球将面临严重的水荒!
(3)由于地球表面接受到的太阳辐射加剧,导致全球海冰、陆地冰川,特别是两极的冰盖融化的速度加剧,海平面上升加速,全球环境、特别是沿海地区的环境将发生天翻地覆的变化!进而导致全球洋流改变和紊乱!全球天气系统将发生巨大变化!
(4)由于到达地表的太阳辐射增加,导致地球升温,温室效应加剧!而且直接影响全球的天气系统。厄尔尼诺现象和拉尼那现象频繁出现,海啸、飓风、台风、热带风暴、赤潮等海洋灾害频繁!
(5)无线电通讯、太空探测等领域将受到极大的影响和干扰!
(6)白内障、皮肤癌等恶性疾病的发病率直线上升!相关医疗开支加剧!
(7)人类户外活动受阻!日光浴、太阳浴、海水浴将被迫取消!
(8)全球用于防止太阳辐射的开支剧增!
回答:咸鱼2004-08-09 12:08 有关专家认为有以下六方面的影响:
对人体健康的影响
紫外线UV-B的增加对人类健康有严重的危害作用。一般将来自太阳的紫外辐射按照波长
的大小分为三个区,波长在315—400nm(1nm=10负九次方m)之间的紫外光称为UV-A区,
该区的紫外线是地表生物所必需的,它可促进人体的固醇类转化成维生素D;波长为200-280
nm的紫外光部分称为UV-C区,其不会到达地表造成不良影响;波长为280-315nm的紫外光称为
UV-B区,这一波段的紫外辐射是可能到达地表并对人类和生态系统造成最大危害的部分。
紫外线UV-B对人潜在的危险包括引发和加剧眼部疾病、皮肤癌和传染性疾病。实验证明,
紫外线会损伤角膜和眼晶休,如引起白内障用民球晶体变形等。据分析,平流层臭氧减少1%,
全球白内障的发病率将增力0.6%—0.8%,如果不对紫外线的增加采取措施,从现在到2075
年,UV-B辐射的增加将导致大约1800万例白内障病例的发生。
紫外线UV-B段的增加会损害皮肤细胞中的遗传物质,导致皮肤癌。研究资料表明:平流
层中臭氧每减少1%,皮肤癌就会增加2%。
人体研究结果表明,暴露于紫外线UV-B中会导致细胞内的DNA改变,人体免疫系统的机能
减退,人体抵抗疾病的能力下降,大量疾病的发病率和严重程度都会增加,尤其是包括麻疹、
水痘、疮疹等病毒性疾病,疟疾等通过皮肤传染的寄生虫病,肺结核和麻疯病等细菌感染以
及真菌感染疾病等。
对陆生植物的影响
在已经研究过的植物品种中,超过50%的植物存在有来自UV-B的负影响,如土豆、番茄、
甜菜等的质量将会下降。
植物的生理和进化过程都受到UV-B辐射的影响,对森林和草地,可能会改变物种的组成,
进而影响不同生态系统的生物多样性分布。并对植物的竞争平衡、食草动物、植物致病菌和
生物地球化学循环等都有着潜在影响。
对水生生态系统的影响
海洋浮游植物通常是高纬度地区的密度较大,热带和亚热带地区的密度要低10到100倍。
在热带和亚热带地区普遍存在紫外线UV-B强度过高的现象,其影响着浮游植物的定向分布和
移动,因而减少这些生物的存活率。
如果平流层臭氧减少25%,浮游生物的初级生产力将下降10%,这将导致水面附近的生
物(鱼类、贝类等)减少35%。研究人员还发现阳光中的UV-B辐射对鱼、虾、蟹、两栖动物
和其它动物的早期发育阶段都有危害作用,最严重的影响是繁殖力下降和幼体发育不全。
对生物化学循环的影响
阳光紫外线的增加会影响陆地和水体的生物地球化学循环,从而改变地球——大气这一
巨系统中一些重要物质在地球各圈层中的循环。
对陆生生态系统,增加的紫外线会改变植物的生成和分解,进而改变大气中重要气体的
吸收和释放。植物的初级生产力随着UV-B辐射的增加而减少。
在水生生态系统中紫外线UV-对水生生态系统中碳循环。氮循环和硫循环也有显著的影响。
uv-B对水生生态系统中碳循环的影响主要体现于UV-B对初级生产力的抑制。
由于南极臭氧洞的发生导致全球UV-B辐射增加后,水生生态系统的初级生产力受到损害,
同时还会抑制海洋表层浮游细菌的生长。UV-B增加对水中的氮循环也有影响,它们不仅抑制
硝化细菌的作用,而且可直接光降解像硝酸盐这样的简单无机物种。UV-B对海洋中硫循环的
影响可能会改变氧硫化碳(COS)和二甲基硫(DMS)的海一气释放,这两种气体可分别在平
流层和对流层中被降解为硫酸盐气溶胶。
对材料的影响
因平流层臭氧损耗导致阳光紫外辐射的增加会加速建筑、喷涂、包装及电线电缆等所用
材料,尤其是高分子材料的降解和老化变质,这一破坏作用估计全球每年将造成数十亿美元
的损失。
研究结果已证实UV-B辐射对材料的变色和机械完整性的损失有直接的影响。而在聚合物
的组成中增加光稳定剂的用量可能缓解上述影响。
对对流层大气组成及空气质量的影响
一般认为平流层臭氧的减少的一个直接结果是使到达低层大气的UV-B辐射增加。由于UV
-B的辐射量,这一变化将导致对流层的大气化学更加活跃。
首先,在污染地区,UV-B的增加会促进对流层臭氧和其它相关的氧化剂如过氧化氢(H2O2)
等的生成,使得一些的城市地区臭氧超标率大大增加。而与这些氧化剂的直接接触会对人体健
康。陆生植物和室外材料等产生各种不良影响。
其次,对流层中一些控制着大气化学反应活性的重要微量气体的光解速率将提高,导致
大气中重要自由基浓度的增加,这意味着整个大气氧化能力的增强。
第三、对流层反应活性的增加还会导致颗粒物生成的变化,例如云的凝结核,由来自人
为源和天然源的硫(如氧硫化碳和二甲基硫)的氧化和凝聚形成。
回答:飞雪连天萱萱2004-08-09 12:47 一般给人的感觉就是紫外线的直接照射吧