生物圈与平流层相互作用

纬度

图L4。高浓度的CIO自由基!和同时快速臭氧层的破坏发生在冬天温度变得很冷的时候。哈佛大学J. G. Anderson及其同事(1989)测量。

4月，当时的破坏趋势接近每年1%。臭氧破坏也发生在其他季节，但速度较低，约为每年0.4% (Stolarski et al.T 1991)。冬季和春季的下降趋势在近十年中呈上升趋势纬度区域北半球的。特别是在1995/1996年和1996/1997年冬季，出现了与大约15年前在南极观测到的臭氧消耗类似的现象(例如，Müller等人，1997年)。因此，特别令人欣慰的是，自1986年初以来，国际协议已经生效，禁止在发达国家生产氟氯化碳和其他几种含CI和氢离子的工业气体，发展中国家有十年的喘息时间。希望这意味着破坏臭氧层未来可能不会变得更糟。然而，即使在最好的情况下，臭氧层的完全恢复也将是一个缓慢的过程。臭氧空洞需要半个世纪才能消失。修复过程的缓慢是由于较长的平均大气衰变时间氯氟化碳气体氟氯化碳-11大约需要50年，氟氯化碳-12大约需要110年。

然而，由于采取了这些措施，对生物圈的最坏影响很可能已经避免。因此，根据Slaper等人(1996)的估计，如果不采取监管措施，下个世纪皮肤癌的发病率将增加四倍。对生物圈其他部分的影响是

Maiepnan报道

很难量化，但它们可能很重要。如果浅肤色的人是唯一受到不断增加的UV-B辐射如此严重损害的物种，那将是非常令人惊讶的。

虽然臭氧层可能因此正在恢复，但Shindell等人(1998)最近的一项研究表明，由于二氧化碳水平增加导致平流层冷却，在未来20年里，南北半球的平流层臭氧可能会进一步减少，这一影响在北极地区尤其明显，可能导致那里的臭氧柱像南极洲上空一样低。事实上，Waibel等人(1999)指出，由于平流层CO>的增加而冷却，即使到2000年第三季度仍可能发生严重的臭氧消耗。

1.3结论

人类正在对大气状况产生相当大的影响，甚至在远离污染源的地区也是如此。最令人惊讶和出乎意料的是，在9月至10月期间，在南极洲上空，由于反馈的显著组合，臭氧层受到了巨大的破坏:辐射冷却，使冬季和春季温度非常低，以及氯的存在平流层中的气体其浓度约为CH3CI提供的自然背景浓度的六倍。低温促进固态或过冷液态极地平流层云粒子的形成，由H2SO4, UNO;，和HiO的混合物组成，在其表面或内部发生反应，将HC1和CIONO?(不与臭氧反应)对高活性自由基CI和CIO。后者通过催化反应迅速清除平流层下部的臭氧。没有人预料到事态的发展。事实上，在发现臭氧空洞之前，人们普遍认为高纬度地区的臭氧根本不会受到显著影响!通过化学过程，只经过运输。我们都错了。正是在离工业化世界最远的平流层部分，正是在1980年以前臭氧浓度一直最高的高度地区，主要是在9月份，所有的臭氧将在未来许多年被破坏，尽管现在已经有了国际协议。这是由于一些积极的反馈。 This ozone loss should be a warning. It can be difficult or impossible to predict precisely where the weak points in the environment are located. It is therefore important to w atch even for seemingly unlikely chains of positive feedbacks leading to major environmental impacts. Examples of potential instabilities were discussed at this workshop, including气候突变raybet雷竞技最新以及大西洋深水层的减弱。

1.4后记:事情本可以更糟

渐渐地，如果Shindell等人(1998)和Waibel等人(1999)的研究被证明是无效的，那么在一个世纪左右的时间里，平流层臭氧将在很大程度上减少

Maiepnan 3 ammlnehhb !fi aBTopcKMM npaBOM

恢复到自然状态。然而，这是一个千钧一发的时刻。难道法曼和他的同事们没有坚持在严寒中进行测量吗南极环境这么多年来国际地球物理年1958/1959年，臭氧空洞的发现可能会大大推迟，就逐步淘汰氟氯化碳生产达成国际协议的紧迫性可能会小得多。因此，北半球高纬度地区也可能出现臭氧空洞的重大风险。

此外，Oj/GOx体系不稳定性的建立需要氯在固体或过冷液体颗粒上的非均相反应活化，而无机溴则不需要，因为气相的存在光化学反应，通常主要以活化形式Hr和BrO存在。这使得在原子对原子的基础上，溴对臭氧的危害几乎是氯的100倍。这让人想到了一个噩梦般的想法，如果化学工业开发出了有机铬化合物而不是氟氯化碳——或者，如果氯的化学如果没有任何准备，我们将在20世纪70年代面临无处不在的灾难性臭氧空洞，可能在大气化学家发展出识别问题的必要知识和必要的临界测量的适当技术之前。注意到在1974年之前没有人担心CI或Hr的释放对大气的影响，我只能得出这样的结论:我们非常幸运。这表明，我们应该时刻警惕新产品释放到环境中的潜在后果。继续监察平流层的组成因此，在未来许多年里，这仍然是一个高度优先的问题，

继续阅读:信息Mqz

这篇文章有用吗?

＋1 0