大型臭氧, 臭氧层空洞

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大气层上部的臭氧含量已减少到15年前含量的一半。1985年,研究人员发现,在秋季,靠近南极地区的臭氧层中有一个洞。对过去数年卫星资料的研究结果显示,臭氧层空洞每年都在扩大,最后的结果可能是大气层上部的臭氧层将会消失。

这有关系吗?是的,很有关系。臭氧层可以防止太阳有害的紫外 线射到地球表面,否则紫外线将会给人类造成痛苦,引起严重的皮肤 晒斑、皮肤癌、白内障以及其他疾病。更加令人忧虑的是,它可以把 土壤中的细菌和海洋中的藻类置于死地,而细菌和藻类是生态链中至 关重要的环节。

臭氧的问题在20世纪70年代早期就曾被加利福尼亚大学的两位科 学家预见过,他们认为含氯氟烃(CFC)是罪魁祸首,其中最为人们熟 知的是氟里昂。这些CFC既不易燃烧,也没有毒性,使用它们是绝对安 全的。它们很容易液化和蒸发,所以可以用来从一个地方向另一个地 方传热。因此,在第二次世界大战以后它们很快被应用在冰箱和空调 器(以及喷雾桶)中。

所有的CFC最后都会被渗漏出来,并进入大气层中。数百万吨的 CFC已经渗漏到空气之中,并且每天还有更多的要渗漏出来。它们滞留 在大气之中,既不会被雨水冲洗掉,也不会被任何化学物质所改变。 它们只是稳稳当当地向上进入同温层中。

在同温层,阳光缓缓地分解CFC分子,使氯原子游离出来.然后这 些氯原子便会破坏臭氧分子。

当这种危险首先被指出时,美国便严禁在喷雾器中使用CFC,但在 其他地方依然使用。另外,对于冰箱和空调器来说,目前还没有什么 好的替代物。

这是一个非常严重的问题,因为大气层上部的臭氧层可防止紫外 线。太阳紫外线的大部分都被臭氧层所吸收,仅有极少一部分到达地 球表面。随着臭氧层的变薄,将会有更多的紫外线射到地表。这意味 着更多的人会患上皮肤癌。有统计表明,到21世纪仅美国就会有4000 万例皮肤癌患者,并有4万人会因此而死亡。白内障和其他病例也会增 加。

紫外线对白嫩皮肤的影响要远大于对有色皮肤的影响。因此,欧 洲人及其后裔比美洲、亚洲、阿拉伯以及美国印第安人更容易患皮肤 癌。在欧洲人中,浅色人种要比暗色人种易患皮肤癌。(臭氧层目前 还存在,但我要是在阳光下晒15分钟的话,皮肤就会变得又黑又硬, 像我这样的人在今后会有很多麻烦。)

紫外线损害皮肤的趋势越来越明显,这就是现实吗?在这种情况 下,我们是不是要尽可能地呆在家里,并且在出去时一定要带把阳伞?

不幸的是,问题也许比这更糟。

臭氧是氧气的一种活跃形式。每个普通氧分子都有两个氧原子, 而臭氧分子含有三个氧原子。除非大气层中有普通氧,否则不可能存 在臭氧层。普通氧在10亿年前才聚集了相当的数量。至少在此之前的 25亿年,虽然大气中没有氧和臭氧层,但地球上依然存在生命。当时 的生命形式是和细菌大小一样的简单细胞,它们生活在紫外线能够穿 透的海洋的最上层以下的水里。由于陆地完全暴露在紫外线内,所以 陆地上根本没有生命。

10亿年前,由于空气中最终出现了氧,因此有了充足的能量使生 命形式变得复杂。显然,仅仅在大约4亿年前(生命在30多亿年前就已 出现),空气中才最终有了足够的氧从而形成很厚的臭氧层以保护陆 地上的生命。到这时生命才迁移到海洋的最上层,并且也开始征服大 陆。

如果臭氧层快速减薄同时紫外线大量倾射下来,这也许不会太影 响高级动植物,因为它们有头发、羽毛、鳞片、外壳、皮肤、树皮等 等,这些可以起到保护作用。但是土壤中的细菌和海洋中的藻类会怎 么样呢?它们依然裸露在外,没有任何防御能力。

紫外线会杀死它们吗?也许会。海洋最上层的区域对它们来说也 许会变得无法居住,正像10亿年以前那样。如果这些微生物消失,我 不知道在生态上依靠它们的高级动物将有什么样的严重后果。简单地 说,结果将是生命的每一部分都将受到严重的扰乱。

我们该做什么呢?显然我们必须停止使用CFC,这是相对容易的。 我们也可找出一种方法,即中和空气里已经存在的那些物质,但这要 困难得多。

新疆域 FRONTIERS

[美]艾萨克·阿西莫夫 著 上海科技教育出版社 1999.12

扫描,校对:异调

地球科学新疆域(FRONTIERS OF EARTH),孟庆任 译

臭氧层空洞

http://www.oursci.org/archive/lib/frontiers/3f22.txt

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作者 tuenhai:这个星球上对大道理解最为深刻的人,著有《道解相对论》《圣医治国——黄帝内经客观点评》《理性即慧根》《父母怎么教育孩子》。咨询微信或QQ (备注 tuenhai.com)

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