为什么臭氧层空洞只有南极上空有,而北极上空没有

如题所述

第1个回答  2020-11-18
北极上空也有臭氧空洞的,4 月初,欧洲空间局(ESA)称,北极上空出现了 25 年来最大面积的臭氧层空洞。《自然》杂志称,2020 年北极上空臭氧含量创下历史新低,将作为一种非凡的大气现象载入史册。随着气温逐渐升高,4 月中下旬,北极臭氧空洞恢复。臭氧层位于距离地球上空10 千米至50 千米的大气层中,可有效阻挡来自太阳的紫外线辐射,也被称为地球保护层。如果某处臭氧层中臭氧含量减少到正常值的50%以下,科学家就称之为臭氧洞。中国气象科学研究院研究员陆龙骅解释称,臭氧洞是有严格科学定义的,至少应具备臭氧低值在220DU 以下、臭氧低值区范围超过百万平方千米、臭氧低值区持续时间长(2-4个月)等条件。以南极为例,冬季(8 月-10 月)由于没有热能或热能很弱,气温稳定下降,上层大气变冷。此时,被称为极地涡旋的环极气流将南极大陆上空的冷气团围住形成涡旋,这个涡旋就像一个“绝缘体”,可隔绝内部空气与外部大气。南京信息工程大学环境科学与工程学院教授杨洋解释说,当涡旋内气温下降到-80℃时,内部形成极地平流层云,平时不算活跃的氯原子在极地平流层云晶体表面发生非均相化学反应,释放出活性形式的氯原子,加上可见光和紫外光的推波助澜,分解出破坏臭氧的游离态氯原子,从而使该区域臭氧遭受到大幅度破坏而形成臭氧洞。同理,含溴化合物也在低温的催化下破坏臭氧层。臭氧层破坏需要有极地平流云的形成和非均相化学反应两个条件。也就是说,大气环流对臭氧洞的影响是动力性的,极地涡旋为南北极春季臭氧洞的形成提供了封闭的动力环境。首先极地涡旋要隔绝内外温度,使其内部气温保持在-80℃以下;其次就是极地平流层云上发生的非均相化学反应,释放出活性氯原子从而破坏臭氧层。此外,人类活动释放氟利昂、甲基溴等物质也是臭氧层破坏的一个因素,引起了国际范围的关注和行动。自上世纪80 年代南极臭氧洞发现以来,每年春季南极地区都会出现臭氧洞,而北极极少出现。这是因为北半球地形变化尺度大,且风场是经向的(沿着经度线移动),因此,赤道与极地的空气混合较好,这导致北极冬季气温总体上比南极高10℃左右。实际上,在正常情况下,北极圈内温度通常高于-80℃,不易形成极地平流层云。另外,北极的“高温”也容易破坏极地涡旋,较难催化出破坏臭氧层的活性氯原子。所以,北极的臭氧损耗虽然也比较严重,但还没有达到“臭氧洞”的程度。来源:科学大观园