报告 对于臭氧层的二十个问答 意识臭氧 之第一问 2022年更新

科技 2023-05-16 12:09:04 浏览
报告 对于臭氧层的二十个问答

“陆地与湿地”(OceanWetlands)编辑团队得知,《对于臭氧层的二十个问答:2022年更新》(Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer:2022 Update)报告于2023年5月3日颁布。小编现将疑问1“什么是臭氧,它是如何构成的,它在咱们的大气中的什么中央?”翻译颁布,供读者了解与参考。《对于臭氧层的二十个问答:2022年更新》报告封面

什么是臭氧?

臭氧是一种人造存在于大气中的气体。臭氧化学式为O3,由于一个臭氧分子蕴含三个氧原子(见图Q1-1)。Q1-1臭氧和氧气。一个臭氧分子(O3)蕴含三个氧原子(O)联合在一同。氧气(O2)约占地球大气中气体的21%,由两个氧原子联合在一同组成。臭氧于19世纪中期在试验室发现。大气中臭氧的存在是起初用化学和光学测量方法发现的。臭氧这个词起源于希腊语(ozein),意思是“气息”。臭氧有一种刺鼻的气息,即使含量很低也能被探测到。臭氧与许多化合物反响迅速,浓度高时具备爆炸性。放电理论用于发生臭氧,用于工业环节,如空气和水的污染以及纺织品和食品的漂白。

臭氧的位置

大局部臭氧(约90%)存在于平流层中,平流层从地球外表上面10-15公里处开局,不时缩短到50公里的高度。臭氧浓度最高的平流层区域,大概在海拔15至35公里之间,理论被称为“臭氧层”(见图Q1-2)。图Q1-2大气中的臭氧。臭氧存在于整个对流层敌对流层。这张剖面图图解地显示了热带地域臭氧是如何随海拔变动的。大局部臭氧存在于平流层的“臭氧层”中。这一层的垂直范畴或厚度在全球因地域和节令而异。近地表臭氧的参与是人类流动监禁的空气污染物的结果。间接接触臭氧对人类和其余方式的生命是有害的。平流层臭氧层笼罩了整个地球,只是其高度和厚度有所不同。残余的臭氧大局部(约10%)存在于对流层,对流层是大气的最底层,位于地球外表敌对流层之间。对流层空气是“咱们呼吸的空气”,因此,对流层中适量的臭氧具备有害结果。

臭氧丰度

臭氧分子只占大气中气体分子的一小局部。大少数空气分子不是氧(O2)就是氮(N2)。在凑近臭氧层峰值浓度的平流层,每10亿个空气分子中理论有几千个臭氧分子。在地球外表左近的对流层,臭氧甚至更少,每10亿个空气分子中只要20到100个臭氧分子。凑近地表的臭氧值最高的中央是受人类流动污染的空气。“丰度”一词是指大气气体或其余物理量的浓度或量。为了说明大气中臭氧含量相对较低的状况,咱们可以构想一下,把对流层敌对流层中的一切臭氧分子带到地球外表,构成一层笼罩整个地球的纯臭氧。生成的层的平均厚度约为3毫米(0.12英寸),迷信家将其报告为300多布森单位(Dobson Units)。虽然如此,这极小的一局部大气在包全地球上的生命方面起着至关重要的作用。

平流层的臭氧

平流层臭氧是由太阳紫内线辐射(阳光)和氧分子的化学反响人造构成的,氧分子约占大气的21%。第一步,太阳紫内线将一个氧分子(O2)合成为两个氧原子(2O)(见图Q1-3)。Q1-3平流层臭氧的发生在第二步中,这些高活性的氧原子与氧分子联合发生臭氧分子(O3)。只需平流层中有太阳紫内线辐射,这些反响就会不时发作。因此,最大的臭氧发生发作在热带平流层。平流层臭氧的发生与化学反响中臭氧的破坏相平衡。臭氧不时地与阳光以及平流层中各种人造和人为发生的化学物质发作反响。在每一个反响中,臭氧分子都会损失,同时发生其余化合物。破坏臭氧的重要活性气体是氢和氮氧化物以及含有氯和溴的气体。一些平流层臭氧有法令地向下保送到对流层,偶然会影响地球外表的臭氧量。

对流层臭氧

在地球外表左近,臭氧是由人造起源和人类流动排放到大气中的气体发作化学反响而发生的。对流层中臭氧的发生主要是由碳氢化合物和氮氧化物气体的反响发生的,一切这些都必需阳光能力实现。化石燃料熄灭和森林砍伐是造成发生对流层臭氧的污染气体的主要起源。与平流层一样,对流层中的臭氧也会因人造发作的化学反响和人为发生的化学反响而受到破坏。当臭氧与各种外表(如土壤和植物外表)发作反响时,对流层臭氧也会被破坏。

化学环节的平衡

平流层和对流层的臭氧丰度是由发生和破坏臭氧的化学环节之间的平衡决议的。平衡取决于反响气体的数量,以及各种反响的速率或有效性如何随阳光强度、大气位置、温度和其余要素而变动。当大气条件在某一地点发作无利于臭氧生成反响的变动时,臭氧丰度就会参与。雷同,假设环境发作变动,无利于其余破坏臭氧的反响,臭氧的丰度就会缩小。发生和损失反响的平衡,加上保送和混合臭氧丰度不同的空气的大气静止,决议了臭氧在几天到几个月的时间尺度上的全球散布。从20世纪70年代到90年代末,由于人类流动造成平流层中含有氯和溴的活性气体的数量参与,全球平流层臭氧缩小。

译者注:本文翻译自2023年5月3日颁布的报告《对于臭氧层的二十个问答:2022年更新》(Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer:2022 Update)。报告全文详见:https://ozone.unep.org/sites/default/files/2023-05/Final20Qs%202022%20full%20document26April2023digital%20version.pdf

文/YJ 审/Samantha

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