地球表變有一個大洞叫什么?

那叫臭氧洞。臭氧層是大氣平流層中臭氧濃度最大處，是地球的一個保護層，太陽紫外線輻射大部被其吸收。臭氧層空洞是大氣平流層中臭氧濃度大量減少的空域。

臭氧在大氣中從地面到70千米的高空都有分布，其最大濃度在中緯度24千米的高空，向極地緩慢降低，最小濃度在極地17千米的高空。20世紀50年代末到70年代就發(fā)現(xiàn)臭氧濃度有減少的趨勢。1985年英國南極考察隊在南緯60°地區(qū)觀測發(fā)現(xiàn)臭氧層空洞，引起世界各國極大關(guān)注。臭氧層的臭氧濃度減少，使得太陽對地球表面的紫外輻射量增加，對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生破壞作用，影響人類和其他生物有機體的正常生存。關(guān)于臭氧層空洞的形成，在世界上占主導(dǎo)地位的是人類活動化學(xué)假說：人類大量使用的氯氟烷烴化學(xué)物質(zhì)（如制冷劑、發(fā)泡劑、清洗劑等）在大氣對流層中不易分解，當其進入平流層后受到強烈紫外線照射，分解產(chǎn)生氯游離基，游離基同臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使臭氧濃度減少，從而造成臭氧層的嚴重破壞。為此，于1987年在世界范圍內(nèi)簽訂了限量生產(chǎn)和使用氯氟烷烴等物質(zhì)的蒙特利爾協(xié)定。另外還有太陽活動說等說法，認為南極臭氧層空洞是一種自然現(xiàn)象。關(guān)于臭氧層空洞的成因，尚有待進一步研究。

2008年形成的南極臭氧空洞的面積到9月第二個星期就已達2700萬平方公里，而2007年的臭氧空洞面積只有2500萬平方公里。2000年，南極上空的臭氧空洞面積達創(chuàng)記錄的2800萬平方公里，相當于4個澳大利亞。科學(xué)家目前尚不清楚2008年的臭氧空洞面積是否會打破這個記錄。

科學(xué)家認為，去年臭氧空洞面積較小的主要原因在于氣候，而不是因為破壞臭氧層的化學(xué)氣體排放減少。英國南極考察科學(xué)家阿蘭·羅杰說，去年南極上空臭氧空洞縮小在歷史記錄上應(yīng)被看作是個別現(xiàn)象。因此，臭氧層空洞面積有可能進一步擴大。

臭氧是大氣中的微量氣體之一，其主要濃集在平流層中20-25km的高空，即大氣的臭氧層。臭氧層對保護地球上的生命界以及調(diào)節(jié)地球的氣候都具有極為重要的作用。然而，近些年來，由于在平流層內(nèi)運行的飛行器日益增多，人類活動產(chǎn)生的一些痕量氣體如NO。和氯氟烴等進入平流層，使臭氧層遭到破壞，以致于在南極上空出現(xiàn)了“臭氧空洞”。

南半球為什么臭氧層破壞那么嚴重？

南極臭氧空洞的形成

科學(xué)家在南極地區(qū)最早發(fā)現(xiàn)了嚴重的臭氧層破壞，即臭氧空洞。臭氧洞一經(jīng)發(fā)現(xiàn)，立即引起科學(xué)界及整個國際社會的震動。最初出現(xiàn)有三種不同的解釋。一種認為是南極地區(qū)底層含臭氧少的空氣被風吹到平流層的天然結(jié)果；第二種解釋認為，南極臭氧洞是由宇宙射線在高空生成氮氧化物的自然過程；但是，美國的兩位科學(xué)家Monila和Rowland指出，正是人為的活動造成了今天的臭氧洞。元兇就是我們現(xiàn)在所熟知的氟利昂和哈龍。越來越多的科學(xué)證據(jù)否定了前兩種假說，而證實氟利昂和哈龍產(chǎn)生的氯和溴在平流層通過化學(xué)過程破壞臭氧是造成南極空洞的主要原因。

那么我們可能會發(fā)出疑問了，人類主要活動區(qū)不在南極，但為什么臭氧空洞最早出現(xiàn)在南極呢？

人類所排放的氟利昂和哈龍主要在北半球，其中歐洲、俄羅斯、**本和北美洲約占總排放量的90%。這種不溶于水和不活潑的氟利昂和哈龍，在頭1～2年內(nèi)在整個大氣層下部并與大氣混合。這種含有氟利昂和哈龍的大氣從底部向上升騰，一直到達赤道附近的平流層。然后分別流向兩極，這樣的過程使整個平流層的空氣幾乎都含有相同濃度的氟利昂和哈龍。然而由于地球表面的巨大差異，兩極地區(qū)的氣象狀況是完全不同的，臭氧空洞之所以首先發(fā)生在南極，這與南極特殊的地理環(huán)境和氣候狀況有關(guān)。雖然南極與北極，每年都會有長達半年之久的漫漫嚴冬，但同樣是漫漫嚴冬，南極將比北極更加寒冷（這是由于各自冬天時，地球處于繞太陽運行的軌道位置不同，以及赤道與地**運行平面的交角不同所致），南極是一個非常廣闊的陸地板塊(南極洲)，周圍又完全被海洋所包圍，這種自然條件下產(chǎn)生了非常低的平流層溫度 。在南極黑暗酷冷的冬季(6～9月)，下沉的空氣在南極洲的山地受阻，停止環(huán)流而就地旋轉(zhuǎn)，吸入周圍的冷空氣，形成“極地風暴旋渦”。 這股“旋渦”上升到20km高空的臭氧層，由于這里溫度非常低，形成了滯留的“冰云”。“ 冰云”中的冰晶微粒把空氣中帶來的氟利昂和哈龍吸收在其表面，并不斷積聚其中。當南極的春季來臨(9月下旬)，陽光照向“冰云”時，冰晶溶化，釋放出吸附的氟利昂和哈龍。氟利昂和哈龍是一種含氯和溴的有機化合物，當它們受到紫外線照射會分解出一種含有氯原子和溴原子的自由基，這種自由基可以與臭氧發(fā)生反應(yīng)并生成多種自由基。反應(yīng)過程中消耗掉一部分臭氧，但這種消耗是相當驚人的，一個氯原子甚至可破壞10萬個臭氧分子。

由于冰晶的吸附作用，積累的氟利昂和哈龍在一段時間內(nèi)集中分解出含有氯原子和溴原子的自由基并與臭氧發(fā)生各種各樣的化學(xué)變化，促成了每年9～11月臭氧快速耗減，在特定高度臭氧幾乎完全消失，從而導(dǎo)致了臭氧空洞的形成，因此，南極的臭氧洞一般會出現(xiàn)在春季。隨著夏季的到來，南極臭氧層會得到逐漸恢復(fù)，然而臭氧減少的空氣可以傳輸?shù)侥习肭虻闹芯暥龋瑥亩斐扇蛞?guī)模的臭氧減少。????????南極地區(qū)臭氧總量有明顯的年變化特征。4－10月是一個相對低值的時期，其中9－10月的低值與南極臭氧洞的相對應(yīng)，此外在南極大部分地區(qū)進入極夜前的3－4月也為低值；11－12月是南極地區(qū)平均大氣臭氧總量最多的時期。

南極臭氧洞是在南極春季特殊的溫度和環(huán)流狀況下，由極地平流層云參與的非均相化學(xué)反應(yīng)引發(fā)產(chǎn)生的特殊現(xiàn)象，原因在于極地平流層云存在時的非均相化學(xué)反應(yīng)引起NO2濃度下降，降低了臭氧的生成速率，從而使臭氧生成與消耗之間不平衡，造成臭氧濃度下降，這是南極臭氧洞直接原因。極地渦旋對氣體成分輸送的作用不是南極臭氧洞形成的決定因素，但在臭氧洞形成后影響臭氧中緯度臭氧之間相互作用及臭氧洞強度。溫度變化只有在影響到極地平流層云的存在時間和范圍時才對臭氧洞強弱有重要影響，極夜過后，極地平流層云長時間存在是極地臭氧洞形成的關(guān)鍵。