南極臭氧洞的形成

　　在平流層有四個(gè)相互作用的過(guò)程形成臭氧洞，即臭氧光化學(xué)變化過(guò)程、氣溫變化過(guò)程、風(fēng)輸送物質(zhì)過(guò)程和臭氧分解化學(xué)催化反應(yīng)過(guò)程。

平流層化學(xué)過(guò)程示意圖

　　在平流層中一個(gè)氧分子受到太陽(yáng)強(qiáng)紫外輻射變成兩個(gè)氧原子：O₂+hv→O+O，氧原子與鄰近的氧分子反應(yīng)生成臭氧：O+O₂→O₃，臭氧受強(qiáng)烈紫外輻射分解成氧分子和一個(gè)氧原子或與活潑的氧原子作用形成兩個(gè)氧分子：O₃+hv→O₂+O或者O₃+O→O₂+O₂。上述的生成與分解過(guò)程維持著微妙又脆弱的平衡。

　　太陽(yáng)紫外輻射強(qiáng)弱決定臭氧量的多少。紫外輻射強(qiáng)度變化有兩個(gè)原因，一是太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)弱，太陽(yáng)黑子活動(dòng)峰年時(shí)，紫外輻射強(qiáng)度大，臭氧量增加，有人認(rèn)為多3%；二是太陽(yáng)紫外輻射強(qiáng)度隨地球緯度的分布，赤道獲得強(qiáng)度最大，兩極最小，甚至，在極地冬季極夜期間沒(méi)有太陽(yáng)輻射，本地的臭氧完全靠風(fēng)自赤道向極地輸送。可以說(shuō)赤道上空是臭氧的主要來(lái)源，但是，由于風(fēng)向兩極輸送臭氧，兩極的臭氧量反而遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于赤道。注意到兩極的冬季臭氧的補(bǔ)充取決于風(fēng)自赤道向兩極的輸運(yùn)過(guò)程，如果有一個(gè)圍繞極地旋轉(zhuǎn)的強(qiáng)大氣流，阻斷了自赤道向極地的臭氧輸送過(guò)程，極地的臭氧量與夏季相比不會(huì)有很大變化。

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