為什么現(xiàn)在很少提“臭氧空洞”，是誤解還是已經(jīng)完全愈合

相信你還依稀記得小時(shí)候我們經(jīng)常會(huì)聽(tīng)到地球臭氧層被破壞，首先在南極出現(xiàn)了巨大的臭氧層空洞，接下來(lái)北極也出現(xiàn)了同樣的狀況。

保護(hù)臭氧層刻不容緩，這是人類面臨的一次生態(tài)危機(jī)！所以有關(guān)臭氧層的一些知識(shí)、作用被破壞后的危害都被寫進(jìn)了教科書(shū)，人人皆知，當(dāng)時(shí)給我們的感覺(jué)就跟現(xiàn)在的溫室效應(yīng)一樣嚴(yán)重。

可是隨著時(shí)間的推移，臭氧層這三個(gè)字像是消失了一樣，不再被人們提及。這么多年過(guò)去了，我們已經(jīng)將臭氧層分布的位置、如何產(chǎn)生、有啥作用忘得一干二凈。

甚至有人還說(shuō)根本就沒(méi)有臭氧層被破壞這件事，當(dāng)時(shí)只是誤解，搞明白了以后當(dāng)然就不再被提起了。也有人說(shuō)，南極臭氧層現(xiàn)在已經(jīng)完全愈合，所以我們?cè)缇投冗^(guò)了這次生態(tài)危機(jī)。

那么真實(shí)的情況是怎樣的？我們今天就再回顧下小時(shí)候?qū)W到的知識(shí)。

首先我們說(shuō)下臭氧層的位置。有些人以為臭氧層在地球大氣的頂部，其實(shí)是不對(duì)的，臭氧是三個(gè)氧原子的化合物，它要比氧氣重，也比氮?dú)庵兀院苊黠@它所處的位置不可能很高。

上圖可以看到地球的大氣可以延伸到800公里，其實(shí)比這個(gè)數(shù)字還要遠(yuǎn)的多，地球的大氣沒(méi)有明顯的停止線，一些較輕的氣體每時(shí)每刻都在往外太空逃逸，例如氫氣和氦氣。

甚至有研究表明，地球大氣中的氧原子受到太陽(yáng)風(fēng)粒子的吹拂逃逸到了月球表面，使得月球上的鐵被氧化，形成了赤鐵礦。

而臭氧這樣的氣體它由于自身很重只能分布在平流層到對(duì)流層之間，大概就是20公里到25公里的位置。

聰明的你發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，三個(gè)氧原子的臭氧很重按道理會(huì)落到更低的位置，為何會(huì)漂浮到數(shù)十公里的高空呢？

這個(gè)問(wèn)題的答案，我們需要知道臭氧是如何產(chǎn)生的。臭氧的產(chǎn)生需要一個(gè)氧氣分子和一個(gè)氧原子發(fā)生碰撞，但在地球大氣中很難存在單獨(dú)的氧原子，因?yàn)檠踉臃浅；顫?，很容易和其他的元素發(fā)生反應(yīng)。

不過(guò)地球的高層大氣中，短波紫外線的照射可以讓氧分子分解為氧原子，但由于在60公里以上的高空，由于紫外線很強(qiáng)，就會(huì)導(dǎo)致大量的氧氣分子被分解，無(wú)法形成臭氧。

在20公里以下又因?yàn)樽贤饩€很弱，無(wú)法產(chǎn)生足夠的氧原子，而無(wú)法形成臭氧。但在20到25公里的位置，紫外線剛剛好，既能將部分氧分子打散，又能保證足夠的氧分子存在，所以就在這個(gè)位置范圍內(nèi)形成了大量的臭氧。

臭氧形成以后它會(huì)一直往下落，但是由于這種分子遇見(jiàn)溫度上升以后就不穩(wěn)定，所以在下落的途中又會(huì)分解為氧氣。形成和分解的速度穩(wěn)定，所以地球就會(huì)在特定的位置上出現(xiàn)臭氧層。

如果這種分子穩(wěn)定的話，就麻煩了，因?yàn)槌粞鹾艹?，到時(shí)地球表面聞起來(lái)臭烘烘的，這倒不要緊。最重要的是，這種分子對(duì)人類來(lái)說(shuō)有毒。

臭氧層最大的作用就是它能完全隔絕短波紫外線（UV-C），以及一部分中波紫外線（UV-B），不能阻擋長(zhǎng)波紫外線（UV-A）。

波長(zhǎng)越短能量越高，穿透能力越強(qiáng)，所以我們?cè)诘厍蛏掀綍r(shí)不擔(dān)心UV-A，只防UV-B（防曬霜主要就是阻擋這部分紫外線）。

雖然只有一部分UV-B到達(dá)了地球，但是它對(duì)生物的影響非常大，至少?zèng)]人敢在太陽(yáng)下暴曬。如果失去臭氧層的話，UV-C達(dá)到地球表面，就會(huì)引起生態(tài)災(zāi)難，不僅是動(dòng)物們受不了，就連植物也會(huì)大量死亡。

所以說(shuō)臭氧層的作用可見(jiàn)一斑。沒(méi)有它的存在，就不會(huì)有生命。

臭氧層其他的作用就是能夠?qū)Ω邔哟髿膺M(jìn)行升溫，促進(jìn)大氣的循環(huán)和流動(dòng)，以及對(duì)地球起到了一定的保溫作用。這兩點(diǎn)對(duì)生態(tài)環(huán)境也非常重要。

那么接下來(lái)要說(shuō)的是，臭氧層被破壞是真的嗎？

這確實(shí)是真的，1985年科學(xué)家在南極上空發(fā)現(xiàn)了臭氧層被持續(xù)大量損耗的現(xiàn)象，大為震驚。如果再這樣下去，地球肯定會(huì)重蹈3億6000萬(wàn)年前的覆轍，當(dāng)時(shí)就是因?yàn)槌粞鯇拥南?dǎo)致了生物大滅絕。

所以當(dāng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象以后就開(kāi)始尋找破壞臭氧層的元兇，毫無(wú)以為人類是罪魁禍?zhǔn)住?/p>

上世紀(jì)二十年代，那時(shí)的冰箱還算是奢侈品，但已經(jīng)開(kāi)始在歐美國(guó)家普及并大量生產(chǎn)，最初冰箱所使用的制冷劑有毒、而且容易燃燒爆炸。因?yàn)楸渌a(chǎn)生的事故不在少數(shù)。

所以當(dāng)時(shí)的一位赫赫有名的發(fā)明家米基利就合成了氯氟烴類的制冷劑，它無(wú)毒、無(wú)味，而且不燃燒，就成為了制冷劑的首選。

這種化學(xué)物質(zhì)隨后也被用作塑料的發(fā)泡劑、氣霧劑而廣泛使用，但當(dāng)時(shí)所有的人都不會(huì)知道，這種化學(xué)物質(zhì)正在吞噬地球。就這樣一直使用了至少60年的時(shí)間。

米基利除了發(fā)明了氯氟烴類的制冷劑以外，還在上世紀(jì)初發(fā)明了汽油抗爆劑四乙基鉛，這種化學(xué)物質(zhì)中的鉛被大量排放到大氣中，造成了人類被毒害幾十年。

所以后來(lái)米基利被評(píng)為最糟糕的發(fā)明家，他是對(duì)地球環(huán)境危害最大的單體生物。

1985年人類在發(fā)現(xiàn)了氯氟烴類破壞臭氧層以后，就開(kāi)始簽訂了《蒙特利爾議定書(shū)》，全世界行動(dòng)起來(lái)拯救地球。所以在當(dāng)時(shí)這算是一件大事，因此被寫進(jìn)了教科書(shū) ，讓我們認(rèn)識(shí)到制冷劑氟利昂的危害，以及臭氧層的重要性。

與此同時(shí)我們也在努力尋找替代品，因此就合成出了氫氯氟烴類，這類化學(xué)物質(zhì)雖說(shuō)依然存在氯元素，它是破壞臭氧層的罪魁禍?zhǔn)?，但氫氯氟烴類的破壞力僅是氯氟烴類的百萬(wàn)分之一。

目前還有部分制冷產(chǎn)品在使用氫氯氟烴類制冷劑，但我們已經(jīng)找到了氫氟烴類制冷劑，它不含氯元素，對(duì)臭氧層沒(méi)有任何影響，未來(lái)將在2030年徹底取代氫氯氟烴類制冷劑。

我們?yōu)楹尾辉偬岢粞鯇涌斩戳耍?/p>

原因就在于，人類這次勝利了！這是整個(gè)人類聯(lián)合起來(lái)第一次完成的自救行動(dòng)，過(guò)去的數(shù)十年間北極空洞已經(jīng)全部消失，而南極空洞也在逐漸減小。

雖說(shuō)目前南極依然存在空洞，大小也在不斷隨著季節(jié)的變化在波動(dòng)，例如每年的7、8月份南極臭氧層空洞就會(huì)增大，達(dá)到了10月份就會(huì)達(dá)到最大，然后在11-12月份就會(huì)逐漸減小。

例如最近根據(jù)衛(wèi)星的追蹤，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了今年南極的臭氧空洞是過(guò)去15年來(lái)最大的！面積達(dá)到了2400萬(wàn)平方公里，幾乎跟整個(gè)南極大陸一樣大。

左圖是計(jì)算機(jī)生成的圖像，右圖是衛(wèi)星圖像（藍(lán)色） 不過(guò)大家不要慌張，這依然屬于正常波動(dòng)，隨著南極在11月份變暖，這個(gè)洞會(huì)慢慢變小。從整體來(lái)說(shuō)在我們限制了破壞臭氧層的氯氟烴類以后，南極的洞一直都在慢慢的恢復(fù)。

而今年出現(xiàn)這個(gè)大的空洞原因是因?yàn)槟蠘O高層大氣今年在極夜期間太冷了，當(dāng)溫度低于-78攝氏度就會(huì)在平流層形成含有冰晶的云層。

這些冰晶可以從含有氯的化學(xué)物質(zhì)中分解出具有活性的氯自由基，這種物質(zhì)就會(huì)加快臭氧層的消耗，這也是為什么南極會(huì)首先出現(xiàn)空洞，以及南極的空洞為什么愈合這么慢，原因就是南極太冷了。

這也說(shuō)明了在大氣中依然存在含氯的化學(xué)物質(zhì)，所以我們還需要繼續(xù)遵守《蒙特利爾議定書(shū)》，逐步降低、甚至禁止有害化學(xué)物質(zhì)的排放?？茖W(xué)家預(yù)計(jì)在2060年，南極的臭氧層空洞將徹底成為歷史。

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