1、第三章第三章第三章第三章 制冷与臭氧层损耗制冷与臭氧层损耗制冷与臭氧层损耗制冷与臭氧层损耗 1 1 1 12 2 2 2臭氧层及作用臭氧层及作用臭氧层破坏机理臭氧层破坏机理臭氧层破坏的后果臭氧层破坏的后果臭氧层保护国际公约臭氧层保护国际公约臭氧层与制冷剂臭氧层与制冷剂一、一、臭氧层及其作用臭氧层及其作用4 4 4 4O O3 3每升高每升高100m100m,气,气温降低温降低0.65 0.65 紫外线的强烈照紫外线的强烈照射,射,N N2 2和和O O2 2产生不产生不同程度的离解同程度的离解高高度度(k km m)臭氧层在大气中的分布臭氧层在大气中的分布北京时间北京时间1414日晚上日晚上1
2、111点半左右,奥地利著名极限运动员费点半左右,奥地利著名极限运动员费利克斯利克斯鲍姆加特纳在美国新墨西哥州上空,从距地面高鲍姆加特纳在美国新墨西哥州上空,从距地面高度约度约3.93.9万米的氦气球携带的太空舱上跳下并成功着陆,成万米的氦气球携带的太空舱上跳下并成功着陆,成为首位超音速自由落体的跳伞运动员,速度最高达到每小为首位超音速自由落体的跳伞运动员,速度最高达到每小时时13421342公里。公里。平流层中最重要的化学组分就是臭氧。在平流层集中了大气平流层中最重要的化学组分就是臭氧。在平流层集中了大气平流层中最重要的化学组分就是臭氧。在平流层集中了大气平流层中最重要的化学组分就是臭氧。在平
3、流层集中了大气中中中中90%90%90%90%的臭氧。的臭氧。的臭氧。的臭氧。臭氧的生成和消耗机制臭氧的生成和消耗机制臭氧的生成和消耗机制臭氧的生成和消耗机制:生成生成生成生成 O O O O2 2 2 2 +h +h +h +h(240nm)O+O 240nm)O+O 240nm)O+O 240nm)O+O O O O O2 2 2 2 +O O +O O +O O +O O3 3 3 3 消耗消耗消耗消耗 2 O2 O2 O2 O3 3 3 3 +h +h +h +h 3O 3O 3O 3O2 2 2 2 Y+O Y+O Y+O Y+O3 3 3 3 YO+O YO+O YO+O YO+O
4、2 2 2 2 YO +O Y+O YO +O Y+O YO +O Y+O YO +O Y+O2 2 2 2 O O O O3 3 3 3 +O 2O+O 2O+O 2O+O 2O2 2 2 26 6 6 6臭氧的生成和消耗机制臭氧的生成和消耗机制7 7 7 7 太阳光中的紫外线可划分为:太阳光中的紫外线可划分为:UV-AUV-A(315400nm315400nm)UV-BUV-B(280315nm280315nm)UV-CUV-C(280nm280nm以下)以下)三个波段中三个波段中UV-BUV-B辐射对生物有较大的辐射对生物有较大的伤害。而阻挡伤害。而阻挡UV-BUV-B辐射的就是臭氧。辐
5、射的就是臭氧。太阳光组成:红外光太阳光组成:红外光50%50%;可见光;可见光40%40%;紫外光;紫外光10%10%;其余;其余部分部分1%1%;二、二、二、二、臭氧层破坏臭氧层破坏臭氧层破坏臭氧层破坏英国住南极考察站的科学家法曼(英国住南极考察站的科学家法曼(英国住南极考察站的科学家法曼(英国住南极考察站的科学家法曼(FarmanFarmanFarmanFarman)等人报道了该)等人报道了该)等人报道了该)等人报道了该考察站自考察站自考察站自考察站自1975197519751975年起每年早春(年起每年早春(年起每年早春(年起每年早春(10101010月份)的臭氧观测结果,月份)的臭氧观
6、测结果,月份)的臭氧观测结果,月份)的臭氧观测结果,该地区的总臭氧在这一时期会减弱该地区的总臭氧在这一时期会减弱该地区的总臭氧在这一时期会减弱该地区的总臭氧在这一时期会减弱30%30%30%30%。80808080年代,距地年代,距地年代,距地年代,距地10-55km10-55km10-55km10-55km的南极出现臭氧洞,的南极出现臭氧洞,的南极出现臭氧洞,的南极出现臭氧洞,1987198719871987年,北极年,北极年,北极年,北极也出现。也出现。也出现。也出现。8 8 8 8近几年臭氧洞的深度和面积仍在继续扩展,近几年臭氧洞的深度和面积仍在继续扩展,近几年臭氧洞的深度和面积仍在继续
7、扩展,近几年臭氧洞的深度和面积仍在继续扩展,1998199819981998年臭氧洞的年臭氧洞的年臭氧洞的年臭氧洞的持续时间超过了持续时间超过了持续时间超过了持续时间超过了100100100100天,是南极臭氧洞发现以来的最长记录,天,是南极臭氧洞发现以来的最长记录,天,是南极臭氧洞发现以来的最长记录,天,是南极臭氧洞发现以来的最长记录,而且臭氧洞的面积也在扩大,相当于而且臭氧洞的面积也在扩大,相当于而且臭氧洞的面积也在扩大,相当于而且臭氧洞的面积也在扩大,相当于3 3 3 3个澳大利亚。个澳大利亚。个澳大利亚。个澳大利亚。2000.9.32000.9.32000.9.32000.9.3南极上
8、空南极上空南极上空南极上空2830283028302830万万万万kmkmkmkm2 2 2 2(中国面积(中国面积(中国面积(中国面积2 2 2 2倍多、美国倍多、美国倍多、美国倍多、美国3 3 3 3倍),倍),倍),倍),今后今后今后今后20202020年,臭氧层处于最脆弱状态。年,臭氧层处于最脆弱状态。年,臭氧层处于最脆弱状态。年,臭氧层处于最脆弱状态。我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度较低的区域。我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度较低的区域。我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度较低的区域。我国青藏高原上空也存在一个相对周围地区浓度较低的区域。9 9 9 9200
9、6200620062006年年年年10101010月月月月20202020日,一幅由美日,一幅由美日,一幅由美日,一幅由美国宇航局提供的卫星图片显国宇航局提供的卫星图片显国宇航局提供的卫星图片显国宇航局提供的卫星图片显示,代表臭氧空洞的蓝色区示,代表臭氧空洞的蓝色区示,代表臭氧空洞的蓝色区示,代表臭氧空洞的蓝色区域正日益扩大,目前已达创域正日益扩大,目前已达创域正日益扩大,目前已达创域正日益扩大,目前已达创纪录的纪录的纪录的纪录的2745274527452745万平方公里万平方公里万平方公里万平方公里。10101010美国宇航局日前宣布,美国宇航局日前宣布,美国宇航局日前宣布,美国宇航局日前宣
10、布,2007200720072007年南极上空的臭氧层空洞面积为年南极上空的臭氧层空洞面积为年南极上空的臭氧层空洞面积为年南极上空的臭氧层空洞面积为2512251225122512万平方公里,比北美洲面积略大。万平方公里,比北美洲面积略大。万平方公里,比北美洲面积略大。万平方公里,比北美洲面积略大。2008200820082008年年年年9 9 9 9月曾达到月曾达到月曾达到月曾达到2720272027202720万平方公里,为有记录以来面积第五大万平方公里,为有记录以来面积第五大万平方公里,为有记录以来面积第五大万平方公里,为有记录以来面积第五大的臭氧层空洞。的臭氧层空洞。的臭氧层空洞。的臭
11、氧层空洞。2009200920092009年年年年9 9 9 9月底,南极臭氧空洞面积达到该年最大值。根据美国月底,南极臭氧空洞面积达到该年最大值。根据美国月底,南极臭氧空洞面积达到该年最大值。根据美国月底,南极臭氧空洞面积达到该年最大值。根据美国海洋和大气管理局(海洋和大气管理局(海洋和大气管理局(海洋和大气管理局(NOAANOAANOAANOAA)的卫星数据观测资料,南极臭氧)的卫星数据观测资料,南极臭氧)的卫星数据观测资料,南极臭氧)的卫星数据观测资料,南极臭氧空洞面积约空洞面积约空洞面积约空洞面积约2392239223922392万平方公里),只比北美洲面积略小。这也万平方公里),只比
12、北美洲面积略小。这也万平方公里),只比北美洲面积略小。这也万平方公里),只比北美洲面积略小。这也是自是自是自是自1979197919791979年以来有卫星观测以来臭氧空洞面积第年以来有卫星观测以来臭氧空洞面积第年以来有卫星观测以来臭氧空洞面积第年以来有卫星观测以来臭氧空洞面积第10101010大。大。大。大。11111111南极臭氧洞的形成的机制南极臭氧洞的形成的机制南极臭氧洞的形成的机制南极臭氧洞的形成的机制大部分人认同的理论:大部分人认同的理论:大部分人认同的理论:大部分人认同的理论:人为活动的影响人为活动的影响人为活动的影响人为活动的影响如氯化物的排放进入大气平流层层。如氯化物的排放进
13、入大气平流层层。如氯化物的排放进入大气平流层层。如氯化物的排放进入大气平流层层。12121212臭氧层被破坏的原因臭氧层被破坏的原因臭氧层被破坏的原因臭氧层被破坏的原因臭氧层臭氧层臭氧层臭氧层4 4 4 4亿年前形成,之后基亿年前形成,之后基亿年前形成,之后基亿年前形成,之后基本未遭破坏,直至上世纪。本未遭破坏,直至上世纪。本未遭破坏,直至上世纪。本未遭破坏,直至上世纪。含含含含“氯氯氯氯”和含和含和含和含“溴溴溴溴”的人工化的人工化的人工化的人工化学品的排放学品的排放学品的排放学品的排放消耗臭氧层物质(消耗臭氧层物质(消耗臭氧层物质(消耗臭氧层物质(ODSODSODSODS)共)共)共)共6
14、 6 6 6类类类类96969696种,中国有种,中国有种,中国有种,中国有6 6 6 6类类类类16161616种,包括:种,包括:种,包括:种,包括:全氯氟烃全氯氟烃全氯氟烃全氯氟烃(CFCs)(CFCs)(CFCs)(CFCs),哈龙,四,哈龙,四,哈龙,四,哈龙,四氯化碳,甲基氯仿,甲基溴,氯化碳,甲基氯仿,甲基溴,氯化碳,甲基氯仿,甲基溴,氯化碳,甲基氯仿,甲基溴,含氢氯氟烃含氢氯氟烃含氢氯氟烃含氢氯氟烃(HCFCs)(HCFCs)(HCFCs)(HCFCs)13131313n用途:制冷剂、发泡剂、清洗剂、灭火剂、用途:制冷剂、发泡剂、清洗剂、灭火剂、气雾剂、烟丝膨胀剂、化工助剂、杀
15、虫剂气雾剂、烟丝膨胀剂、化工助剂、杀虫剂臭氧破坏机理示意图臭氧破坏机理示意图臭氧破坏机理示意图臭氧破坏机理示意图 14141414南极臭氧空洞形成机理南极臭氧空洞形成机理南极臭氧空洞形成机理南极臭氧空洞形成机理 为了查实和弄清臭氧层耗减及臭氧空洞形成的原因为了查实和弄清臭氧层耗减及臭氧空洞形成的原因为了查实和弄清臭氧层耗减及臭氧空洞形成的原因为了查实和弄清臭氧层耗减及臭氧空洞形成的原因 ,美国,美国,美国,美国宇航局宇航局宇航局宇航局(NASA)(NASA)(NASA)(NASA)牵头组织了数十个科学家于牵头组织了数十个科学家于牵头组织了数十个科学家于牵头组织了数十个科学家于198619861
16、9861986年和年和年和年和1987198719871987年的年的年的年的9 9 9 911111111月,两次赴南极进行臭氧探险活动,寻求揭示臭氧空月,两次赴南极进行臭氧探险活动,寻求揭示臭氧空月,两次赴南极进行臭氧探险活动,寻求揭示臭氧空月,两次赴南极进行臭氧探险活动,寻求揭示臭氧空洞形成的机理。在第二次探险中获得了有效的探测结果,洞形成的机理。在第二次探险中获得了有效的探测结果,洞形成的机理。在第二次探险中获得了有效的探测结果,洞形成的机理。在第二次探险中获得了有效的探测结果,由此推理出臭氧空洞形成的机理。由此推理出臭氧空洞形成的机理。由此推理出臭氧空洞形成的机理。由此推理出臭氧空洞
17、形成的机理。151515151995199519951995年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖人类活动影响平流层臭氧研究人类活动影响平流层臭氧研究人类活动影响平流层臭氧研究人类活动影响平流层臭氧研究 16161616左:左:Paul CrutzenPaul Crutzen(荷兰)(荷兰)中:中:Mario MolinaMario Molina(墨西哥)(墨西哥)右:右:F.SheRwood RowlandF.SheRwood Rowland(美国)(美国)1995199519951995年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖年诺贝尔化学奖人类活动影响平流层臭氧研究人类
18、活动影响平流层臭氧研究人类活动影响平流层臭氧研究人类活动影响平流层臭氧研究 20202020多年前,多年前,多年前,多年前,Paul CrutzenPaul CrutzenPaul CrutzenPaul Crutzen“第一次把臭氧问题摆在人们的面第一次把臭氧问题摆在人们的面第一次把臭氧问题摆在人们的面第一次把臭氧问题摆在人们的面前前前前”,他指出人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的,他指出人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的,他指出人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的,他指出人类活动释放的少量物质能够损害全球范围的臭氧,把平流层的研究引导上正确的道路。臭氧,把平流层的研究引导上
19、正确的道路。臭氧,把平流层的研究引导上正确的道路。臭氧,把平流层的研究引导上正确的道路。Mario MolinaMario MolinaMario MolinaMario Molina和和和和 RowlandRowlandRowlandRowland作了卓越的预测作了卓越的预测作了卓越的预测作了卓越的预测少量的氯氟烃少量的氯氟烃少量的氯氟烃少量的氯氟烃类能够在平流层以催化的方式耗损大量的臭氧。类能够在平流层以催化的方式耗损大量的臭氧。类能够在平流层以催化的方式耗损大量的臭氧。类能够在平流层以催化的方式耗损大量的臭氧。经过经过经过经过20202020多年科学界不断深入的研究,越来越多的事实证实了
20、多年科学界不断深入的研究,越来越多的事实证实了多年科学界不断深入的研究,越来越多的事实证实了多年科学界不断深入的研究,越来越多的事实证实了他们的理论。他们的理论。他们的理论。他们的理论。1995199519951995年,他们共同分享了诺贝尔化学奖。这是年,他们共同分享了诺贝尔化学奖。这是年,他们共同分享了诺贝尔化学奖。这是年,他们共同分享了诺贝尔化学奖。这是有史以来诺贝尔化学奖第一次进入环境化学领域。有史以来诺贝尔化学奖第一次进入环境化学领域。有史以来诺贝尔化学奖第一次进入环境化学领域。有史以来诺贝尔化学奖第一次进入环境化学领域。17171717氟氯烃破坏臭氧的化学反应历程氟氯烃破坏臭氧的化
21、学反应历程氟氯烃破坏臭氧的化学反应历程氟氯烃破坏臭氧的化学反应历程18181818CFC ClCFC ClCl+OCl+O3 3 ClO+O ClO+O2 2O O2 2 2O 2OO+ClO Cl+OO+ClO Cl+O2 2光分解光分解光分解光分解CFCsCFCsCFCsCFCs简介简介简介简介CFCsCFCsCFCsCFCs简介简介简介简介,化学名称氯氟烃,商业名称氟利昂,根据氯氟烃的化学名称氯氟烃,商业名称氟利昂,根据氯氟烃的化学名称氯氟烃,商业名称氟利昂,根据氯氟烃的化学名称氯氟烃,商业名称氟利昂,根据氯氟烃的英文名称英文名称英文名称英文名称Chloro-fluoron-carbon
22、Chloro-fluoron-carbonChloro-fluoron-carbonChloro-fluoron-carbon,取其字头组成缩写,取其字头组成缩写,取其字头组成缩写,取其字头组成缩写CFCCFCCFCCFC,用用用用CFCCFCCFCCFC代码作为氯氟烃的统称。在代码作为氯氟烃的统称。在代码作为氯氟烃的统称。在代码作为氯氟烃的统称。在CFCCFCCFCCFC后标以化合物代码,可以后标以化合物代码,可以后标以化合物代码,可以后标以化合物代码,可以代表不同的氯氟烃,如代表不同的氯氟烃,如代表不同的氯氟烃,如代表不同的氯氟烃,如 CFC-11CFC-11CFC-11CFC-11CCI
23、CCICCICCI3 3 3 3F F F F 三氯一氟甲烷三氯一氟甲烷三氯一氟甲烷三氯一氟甲烷 CFC-12CFC-12CFC-12CFC-12CCICCICCICCI2 2 2 2F F F F2 2 2 2二氯二氟甲烷二氯二氟甲烷二氯二氟甲烷二氯二氟甲烷 CFC-113CFC-113CFC-113CFC-113C C C C2 2 2 2CICICICI3 3 3 3F F F F3 3 3 3氟利昂以前大量用于冰箱空调制冷剂、有机溶剂、气雾剂等。氟利昂以前大量用于冰箱空调制冷剂、有机溶剂、气雾剂等。氟利昂以前大量用于冰箱空调制冷剂、有机溶剂、气雾剂等。氟利昂以前大量用于冰箱空调制冷剂、
24、有机溶剂、气雾剂等。19191919杜邦公司杜邦公司杜邦公司杜邦公司 氟里昂氟里昂氟里昂氟里昂 臭氧空洞臭氧空洞臭氧空洞臭氧空洞20202020杜邦公司在美国特拉华州的杜邦公司在美国特拉华州的总部大楼总部大楼 历史上的氟利昂历史上的氟利昂 臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论21212121氟里昂在工业上、生活中被广泛使用氟里昂在工业上、生活中被广泛使用臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论正像正像正像正像20202020世纪世纪世纪世纪80808080年代南极臭氧洞扩大现象匆匆而来,年代南极臭氧洞扩大现象匆匆而来,年代南极臭氧洞扩大现象匆匆而来,
25、年代南极臭氧洞扩大现象匆匆而来,21212121世纪初世纪初世纪初世纪初南极臭氧洞扩大现象为何又匆匆而去?南极臭氧洞扩大现象为何又匆匆而去?南极臭氧洞扩大现象为何又匆匆而去?南极臭氧洞扩大现象为何又匆匆而去?氟利昂破坏臭氧的理论面临新的考验?氟利昂破坏臭氧的理论面临新的考验?氟利昂破坏臭氧的理论面临新的考验?氟利昂破坏臭氧的理论面临新的考验?22222222臭氧空洞近年的观测结果臭氧空洞近年的观测结果臭氧空洞近年的观测结果臭氧空洞近年的观测结果232323231.1978-20001.1978-20001.1978-20001.1978-2000年年年年快速扩大;快速扩大;快速扩大;快速扩大;
26、2 2 2 22002-20042002-20042002-20042002-2004年年年年快速缩小;快速缩小;快速缩小;快速缩小;3.20063.20063.20063.2006年年年年2745274527452745万平方公里,有史以来较大的臭氧层空洞;万平方公里,有史以来较大的臭氧层空洞;万平方公里,有史以来较大的臭氧层空洞;万平方公里,有史以来较大的臭氧层空洞;4.20074.20074.20074.2007年年年年2512251225122512万平方公里,面积和深度上都相对较小。万平方公里,面积和深度上都相对较小。万平方公里,面积和深度上都相对较小。万平方公里,面积和深度上都相对
27、较小。5.20085.20085.20085.2008年年年年9 9 9 9月月月月达到达到达到达到2720272027202720万平方公里。万平方公里。万平方公里。万平方公里。6.20096.20096.20096.2009年年年年9 9 9 9月底月底月底月底约约约约2392239223922392万平方公里。万平方公里。万平方公里。万平方公里。臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论人类已经把人类已经把人类已经把人类已经把 1500 1500 1500 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。万吨以上的氯氟
28、烃排放到大气中。万吨以上的氯氟烃排放到大气中。万吨以上的氯氟烃排放到大气中。事实与氟里昂理论的预测完全相反:事实与氟里昂理论的预测完全相反:事实与氟里昂理论的预测完全相反:事实与氟里昂理论的预测完全相反:从从从从2000200020002000年南极臭氧洞的最大面积年南极臭氧洞的最大面积年南极臭氧洞的最大面积年南极臭氧洞的最大面积2830283028302830万平方公里,到万平方公里,到万平方公里,到万平方公里,到2004200420042004年南极臭氧洞最小面积年南极臭氧洞最小面积年南极臭氧洞最小面积年南极臭氧洞最小面积1200120012001200万平方公里,只用了四年的时万平方公里
29、,只用了四年的时万平方公里,只用了四年的时万平方公里,只用了四年的时间。间。间。间。24242424臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论 南极臭氧洞成因有多种假设,其中主要有:南极臭氧洞成因有多种假设,其中主要有:南极臭氧洞成因有多种假设,其中主要有:南极臭氧洞成因有多种假设,其中主要有:a a a a、与太阳活动周期有关的自然现象、与太阳活动周期有关的自然现象、与太阳活动周期有关的自然现象、与太阳活动周期有关的自然现象 b b b b、火山活动的影响、火山活动的影响、火山活动的影响、火山活动的影响 c c c c、当地天气动力学过程的影响、当地天气
30、动力学过程的影响、当地天气动力学过程的影响、当地天气动力学过程的影响 d d d d、人为活动的影响、人为活动的影响、人为活动的影响、人为活动的影响如氯化物的排放进入大气平如氯化物的排放进入大气平如氯化物的排放进入大气平如氯化物的排放进入大气平流层流层流层流层25252525臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论26262626 南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系太平洋十年涛动亦称太平洋十年涛动亦称太平洋十年涛动亦称太平洋十年涛动亦称“拉马德雷拉马德雷拉马德雷拉马德雷
31、”现象现象现象现象,是美国海洋学家斯蒂是美国海洋学家斯蒂是美国海洋学家斯蒂是美国海洋学家斯蒂文文文文 黑尔于黑尔于黑尔于黑尔于1996199619961996年发现的,在气象和海洋学上被称为年发现的,在气象和海洋学上被称为年发现的,在气象和海洋学上被称为年发现的,在气象和海洋学上被称为“太平洋太平洋太平洋太平洋十年涛动十年涛动十年涛动十年涛动”(PDOPDOPDOPDO)“拉马德雷拉马德雷拉马德雷拉马德雷”和和和和“厄尔尼诺厄尔尼诺厄尔尼诺厄尔尼诺”、“拉尼娜拉尼娜拉尼娜拉尼娜”现象有着极其密现象有着极其密现象有着极其密现象有着极其密切的关系,被喻为切的关系,被喻为切的关系,被喻为切的关系,被
32、喻为“厄尔尼诺厄尔尼诺厄尔尼诺厄尔尼诺”和和和和“拉尼娜拉尼娜拉尼娜拉尼娜”的的的的“母亲母亲母亲母亲”。“拉马德雷拉马德雷拉马德雷拉马德雷”是一种高空气压流,分别以是一种高空气压流,分别以是一种高空气压流,分别以是一种高空气压流,分别以“暖位相暖位相暖位相暖位相”和和和和“冷位相冷位相冷位相冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现,每种现象两种形式交替在太平洋上空出现,每种现象两种形式交替在太平洋上空出现,每种现象两种形式交替在太平洋上空出现,每种现象持续持续持续持续20202020年至年至年至年至30303030年。近年。近年。近年。近100100100100多年来,多年来,多年来,多年来,“
33、拉马德雷拉马德雷拉马德雷拉马德雷”已出现了已出现了已出现了已出现了两个完整的周期。两个完整的周期。两个完整的周期。两个完整的周期。27272727臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论如果如果如果如果 “暖位相暖位相暖位相暖位相”的的的的“拉马德雷拉马德雷拉马德雷拉马德雷”与与与与“厄尔尼诺厄尔尼诺厄尔尼诺厄尔尼诺”相遇,相遇,相遇,相遇,将使其更强烈;将使其更强烈;将使其更强烈;将使其更强烈;在在在在1978-20001978-20001978-20001978-2000年南极臭氧洞快速增大时期,正处于拉马德年南极臭氧洞快速增大时期,正处于拉马德年南
34、极臭氧洞快速增大时期,正处于拉马德年南极臭氧洞快速增大时期,正处于拉马德雷现象的暖位相;雷现象的暖位相;雷现象的暖位相;雷现象的暖位相;在在在在1957-19761957-19761957-19761957-1976年和年和年和年和2002-20042002-20042002-20042002-2004年南极臭氧洞快速收缩时期,年南极臭氧洞快速收缩时期,年南极臭氧洞快速收缩时期,年南极臭氧洞快速收缩时期,正处于拉马德雷现象的冷位相。正处于拉马德雷现象的冷位相。正处于拉马德雷现象的冷位相。正处于拉马德雷现象的冷位相。28282828相关链接相关链接相关链接相关链接1889188918891889
35、年以来,全球大于等于年以来,全球大于等于年以来,全球大于等于年以来,全球大于等于8.58.58.58.5级的地震共级的地震共级的地震共级的地震共21212121次。次。次。次。l l1889-19241889-19241889-19241889-1924年年年年 “冷位相冷位相冷位相冷位相”发生发生发生发生6 6 6 6次,次,次,次,l l1925-19451925-19451925-19451925-1945年年年年“暖位相暖位相暖位相暖位相”发生发生发生发生1 1 1 1次,次,次,次,l l1946-19771946-19771946-19771946-1977年年年年“冷位相冷位相冷
36、位相冷位相”发生发生发生发生11111111次,次,次,次,l l1978-20031978-20031978-20031978-2003年年年年“暖位相暖位相暖位相暖位相”发生发生发生发生0 0 0 0次,次,次,次,l l2004-20082004-20082004-20082004-2008年年年年“冷位相冷位相冷位相冷位相”已发生已发生已发生已发生3 3 3 3次。次。次。次。规律表明,拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和规律表明,拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和规律表明,拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时期和规律表明,拉马德雷冷位相时期是全球强震的集中爆发时
37、期和低温期。低温期。低温期。低温期。2000200020002000年进入了拉马德雷冷位相时期,年进入了拉马德雷冷位相时期,年进入了拉马德雷冷位相时期,年进入了拉马德雷冷位相时期,2000-20352000-20352000-20352000-2035年可年可年可年可能是全球强震爆发时期。能是全球强震爆发时期。能是全球强震爆发时期。能是全球强震爆发时期。29292929臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论 2006 2006 2006 2006年以来南极臭氧空洞创纪录的原因年以来南极臭氧空洞创纪录的原因年以来南极臭氧空洞创纪录的原因年以来南极臭氧空洞
38、创纪录的原因浅析浅析浅析浅析30303030美国宇航局观测到,从美国宇航局观测到,从美国宇航局观测到,从美国宇航局观测到,从2006200620062006年年年年7 7 7 7月到月到月到月到10101010月,南极上空的臭氧月,南极上空的臭氧月,南极上空的臭氧月,南极上空的臭氧总量急剧下降了总量急剧下降了总量急剧下降了总量急剧下降了69%69%69%69%;在;在;在;在9 9 9 9月月月月21212121日至日至日至日至30303030日之间,南极臭氧空洞日之间,南极臭氧空洞日之间,南极臭氧空洞日之间,南极臭氧空洞的范围达到创纪录的的范围达到创纪录的的范围达到创纪录的的范围达到创纪录的
39、2745274527452745万平方公里。万平方公里。万平方公里。万平方公里。31313131 澳大利亚气象学家澳大利亚气象学家澳大利亚气象学家澳大利亚气象学家E.E.E.E.布赖恩特等指出,形成南极布赖恩特等指出,形成南极布赖恩特等指出,形成南极布赖恩特等指出,形成南极“臭氧臭氧臭氧臭氧洞洞洞洞”的理论看似完美无缺,其实也存在不确定性,火山的理论看似完美无缺,其实也存在不确定性,火山的理论看似完美无缺,其实也存在不确定性,火山的理论看似完美无缺,其实也存在不确定性,火山喷发等也会造成臭氧层破坏。喷发等也会造成臭氧层破坏。喷发等也会造成臭氧层破坏。喷发等也会造成臭氧层破坏。32323232原
40、因原因1 1:火山喷发:火山喷发臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论3333333320062006年年1010月月7 7日,巴日,巴布亚新几内亚的新不布亚新几内亚的新不列颠岛上的塔弗尔火列颠岛上的塔弗尔火山喷出大量火山灰。山喷出大量火山灰。几次大的火山喷发几次大的火山喷发几次大的火山喷发几次大的火山喷发坦博拉火山和喀拉喀托火山分别在坦博拉火山和喀拉喀托火山分别在坦博拉火山和喀拉喀托火山分别在坦博拉火山和喀拉喀托火山分别在1815181518151815年和年和年和年和1883188318831883年喷发,向年喷发,向年喷发,向年喷发,向大气释放了大气释放了大气释放了大气释放了2.112
41、.112.112.11101010104 4 4 4t t t t和和和和3.63.63.63.6101010106 6 6 6t t t t氯。氯。氯。氯。1982198219821982年墨西哥厄尔冲火山的喷发使臭氧的总量减少了年墨西哥厄尔冲火山的喷发使臭氧的总量减少了年墨西哥厄尔冲火山的喷发使臭氧的总量减少了年墨西哥厄尔冲火山的喷发使臭氧的总量减少了2%2%2%2%。1991199119911991年年年年6 6 6 6月发生的皮纳图博火山大喷发在月发生的皮纳图博火山大喷发在月发生的皮纳图博火山大喷发在月发生的皮纳图博火山大喷发在3-63-63-63-6个月就使臭氧减个月就使臭氧减个月就
42、使臭氧减个月就使臭氧减少了少了少了少了20%20%20%20%。34343434原因原因原因原因2 2 2 2:溴的增加:溴的增加:溴的增加:溴的增加 英国剑桥大学英国剑桥大学英国剑桥大学英国剑桥大学Dr.Dr.Dr.Dr.XinXinXinXinYANGYANGYANGYANG博士提出了溴的增加是博士提出了溴的增加是博士提出了溴的增加是博士提出了溴的增加是导致对流层臭氧丢失的主要原因之一。导致对流层臭氧丢失的主要原因之一。导致对流层臭氧丢失的主要原因之一。导致对流层臭氧丢失的主要原因之一。35353535臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论Dr.Dr.Dr.Dr.XinXinXinXin
43、YANGYANGYANGYANG博士的研究博士的研究博士的研究博士的研究1 1 1 1)用建立的溴化学模式,第一次给出了全球对流层无机溴浓度)用建立的溴化学模式,第一次给出了全球对流层无机溴浓度)用建立的溴化学模式,第一次给出了全球对流层无机溴浓度)用建立的溴化学模式,第一次给出了全球对流层无机溴浓度大约为大约为大约为大约为4-8ppt4-8ppt4-8ppt4-8ppt;2 2 2 2)对流层大气臭氧()对流层大气臭氧()对流层大气臭氧()对流层大气臭氧(O O O O3 3 3 3 )的影响进行了定量估算,其结果:)的影响进行了定量估算,其结果:)的影响进行了定量估算,其结果:)的影响进行
44、了定量估算,其结果:在北半球,溴可引起在北半球,溴可引起在北半球,溴可引起在北半球,溴可引起O O O O3 3 3 3减少减少减少减少4-8%4-8%4-8%4-8%;在南半球溴可引起;在南半球溴可引起;在南半球溴可引起;在南半球溴可引起O O O O3 3 3 3减减减减少少少少30%30%30%30%左右。左右。左右。左右。3 3 3 3)提出了溴的突然爆发主要在春季,发生在南北极和海岸带。)提出了溴的突然爆发主要在春季,发生在南北极和海岸带。)提出了溴的突然爆发主要在春季,发生在南北极和海岸带。)提出了溴的突然爆发主要在春季,发生在南北极和海岸带。主要与海面上的冰花、海盐气溶胶大量释放
45、溴有关。此外风主要与海面上的冰花、海盐气溶胶大量释放溴有关。此外风主要与海面上的冰花、海盐气溶胶大量释放溴有关。此外风主要与海面上的冰花、海盐气溶胶大量释放溴有关。此外风速的增加也加速了溴的释放,从而造成速的增加也加速了溴的释放,从而造成速的增加也加速了溴的释放,从而造成速的增加也加速了溴的释放,从而造成O O O O3 3 3 3的减少。的减少。的减少。的减少。36363636原因原因原因原因3 3 3 3:太阳风:太阳风:太阳风:太阳风 长春科技大学教授杨学祥最长春科技大学教授杨学祥最长春科技大学教授杨学祥最长春科技大学教授杨学祥最近撰文指出,造成南极上空臭近撰文指出,造成南极上空臭近撰文
46、指出,造成南极上空臭近撰文指出,造成南极上空臭氧空洞的氧空洞的氧空洞的氧空洞的“罪魁祸首罪魁祸首罪魁祸首罪魁祸首”是太阳是太阳是太阳是太阳风,而不是通常所认为的氟利风,而不是通常所认为的氟利风,而不是通常所认为的氟利风,而不是通常所认为的氟利昂。昂。昂。昂。37373737臭氧层空洞问题的争论臭氧层空洞问题的争论20102010年年2 2月月1212日,美国宇航局日地关系天文台拍摄到太阳风暴日,美国宇航局日地关系天文台拍摄到太阳风暴的形成画面。图片显示,太阳表面有两处活跃区域正在酝酿的形成画面。图片显示,太阳表面有两处活跃区域正在酝酿太阳风暴。太阳风暴。太阳风太阳风太阳风太阳风太阳风是从恒星上
47、层大气射出的超声速等离子体(带电粒子)太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体(带电粒子)太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体(带电粒子)太阳风是从恒星上层大气射出的超声速等离子体(带电粒子)流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为流。在不是太阳的情况下,这种带电粒子流也常称为“恒星恒星恒星恒星风风风风”。太阳风是一种连续存在,来自太阳并以。太阳风是一种连续存在,来自太阳并以。太阳风是一种连续存在,来自太阳并以。太阳风是一种连续存在,来自太阳并以200-800km/s200-800km/s
48、200-800km/s200-800km/s的速度运动的等离子体流。这种物质虽然与地球上的空气不的速度运动的等离子体流。这种物质虽然与地球上的空气不的速度运动的等离子体流。这种物质虽然与地球上的空气不的速度运动的等离子体流。这种物质虽然与地球上的空气不同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一同,不是由气体的分子组成,而是由更简单的比原子还小一个层次的基本粒子个层次的基本粒子个层次的基本粒子个层次的基本粒子质子和电子等组成,但它们流动时所质子和电子等组成,但它们流动时所质子和电子等
49、组成,但它们流动时所质子和电子等组成,但它们流动时所产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。产生的效应与空气流动十分相似,所以称它为太阳风。38383838太阳风对人类的影响:太阳风对人类的影响:太阳风对人类的影响:太阳风对人类的影响:1.1.1.1.当太阳风掠过地球时,会使电磁场发生变化,引起地磁暴、当太阳风掠过地球时,会使电磁场发生变化,引起地磁暴、当太阳风掠过地球时,会使电磁场发生变化,引起地磁暴、当太阳风掠过地球时,会使电磁场发生变化,引起地磁暴、电离层暴,并影响通讯。电离层暴,并影
50、响通讯。电离层暴,并影响通讯。电离层暴,并影响通讯。2.2.2.2.对地面大型结构发送强大原电荷,影响输电、输油、输气管对地面大型结构发送强大原电荷,影响输电、输油、输气管对地面大型结构发送强大原电荷,影响输电、输油、输气管对地面大型结构发送强大原电荷,影响输电、输油、输气管线系统的安全。线系统的安全。线系统的安全。线系统的安全。3.3.3.3.对运行的卫星也会产生影响。对运行的卫星也会产生影响。对运行的卫星也会产生影响。对运行的卫星也会产生影响。4.4.4.4.发送发送发送发送X X X X射线辐射。引起人体免疫力的下降,引起病变,情绪射线辐射。引起人体免疫力的下降,引起病变,情绪射线辐射。