为什么臭氧层可以吸收紫外线,臭氧层的主要作用是吸收什么化物

为什么臭氧层可以吸收紫外线

臭氧层可以吸收紫外线是由于分子结构使其可以与某种特定能量的紫外线发生共振,严格的说,紫外线的能量也是在一定范围内的,臭氧擅长的copy,只是吸收其中特定的一部分。

不过臭氧层吸收的这部分紫外线恰好是容易导致皮肤癌的“凶手”,因此臭氧层对于我们人类功劳很大。

臭氧层的主要作用是吸收什么化物

臭氧层的主要作用是吸收紫外线。

大气中臭氧集中的层次一般指高度在10~50公里之间的大气层(大致同平流层的高度相当),也有指20~30公里之间的臭氧浓度最大的大气层。在臭氧层里,臭氧的浓度很稀,即使在浓度最大处,所含臭氧对空气的体积比也不过为百万分之几,因此臭氧是大气中的微量成分,将它折算到标准状态(气压1013.25百帕,温度273K)。

臭氧的总累积厚度为0.15~0.45厘米,平均约0.30厘米.其含量虽少,却能将大部分太阳紫外辐射吸收,使地球上的人类和其他生物,不致于被强烈的太阳紫外辐射所伤害。臭氧吸收太阳紫外辐射而引起的加热作用,还影响着大气的温度结构和环流。

为什么臭氧层可以吸收紫外线,臭氧层的主要作用是吸收什么化物图1

臭氧层的其他作用

1、加热作用,臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,由于这种作用大气温度结构在高度50km左右有一个峰,地球上空15~50km存在着升温层。正是由于存在着臭氧才有平流层的存在。而地球以外的星球因不存在臭氧和氧气,所以也就不存在平流层。大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。

2、温室气体的作用,在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要的。

大气层中的臭氧层的主要作用是吸收什么东西

臭氧层的主要作用是吸收紫外线。

臭氧主要存在于距地球表面20千米的同温层下部的臭氧层中,含量约50ppm。它吸收对人体有害的短波紫外线,防止其到达地球,以屏蔽地球表面生物,不受紫外线侵害。

臭氧层能够吸收太阳光中的波长306.3nm以下的紫外线,主要是一部分UV—B(波长290~300nm)和全部的UV—C(波长<290nm)。只有长波紫外线UV-A和少量的中波紫外线UV-B能够辐射到地面,长波紫外线对生物细胞的伤害要比中波紫外线轻微得多。所以臭氧层犹如一件保护伞保护地球上的生物得以生存繁衍。

为什么臭氧层可以吸收紫外线,臭氧层的主要作用是吸收什么化物图1

臭氧层的其他作用

1、加热作用

臭氧吸收太阳光中的紫外线并将其转换为热能加热大气,大气的温度结构对于大气的循环具有重要的影响,这一现象的起因也来自臭氧的高度分布。

2、温室气体的作用

在对流层上部和平流层底部,即在气温很低的这一高度,臭氧的作用同样非常重要。如果这一高度的臭氧减少,则会产生使地面气温下降的动力。因此,臭氧的高度分布及变化是极其重要。

臭氧为什么能吸收紫外线

平流层臭氧的重要作用

平流层的大气组成取决于两个因素:——是太阳辐射中紫外辐射所引起的一系列复杂过程;另一是从地面排放而被缓慢输入平流层的长寿命物质.臭氧分子(O3)是平流层大气的最关键的组成,它集中在离地面10—50km的范围内,浓度峰值在20—25km高度处.臭氧在大气中垂直高度的总含量相当于标准压力和温度下0.3cm左右厚度的气体层.其最大浓度出现的高度随地理位置和季节而不同,一般,赤道最大浓度出现在25km左右,中纬度地区出现在20km左右,极地则位于16km左右.夏季臭氧浓度高于冬季.平流层足由于臭氧吸收了200—320nm的阳光紫外辐射而得以加热的,臭氧是其主要的热源,因此,臭氧在平流层的垂直分布对平流层的温度结构和大气运动起决定性的作用.

平流层中臭氧的存在对于地球生命物质至关重要,因为,它阻挡了高能量的紫外辐射到达地面.阳光中的紫外辐射虽然只占太阳总发射能量的5%左右,但是它对于地球生命系统又有很大的伤害能力,并且,能量越高,伤害越大.能量最高的部分,即EUV,在平流层以上就被大气中的原于和分子氧所吸收.从EUV到波长=290nm之间的一般称为UV-C段,被平流层03分子全部吸收.波长为290—320nm的辐射段称UV—B段也有90%被O3分子吸收,从而大大减弱了它到达地面的强度.如果平流层03的含量减少,则地面受到的UV-B段紫外辐射的强度将会增加.研究表明UV—B能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸(DNA),造成细胞死亡;使八类皮肤癌发病率增高;伤害眼睛导致白内障而使眼睛失明;抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长;并穿透10m深的水层,杀死浮游植物和微生物,从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源,影响生态平衡和水体的自净能力.根据美国科学家的近期分析,如果UV—B段紫外线强度增加1%,那么,在美国恶性黑色瘤的死亡率将上升0.8-1.5%,大豆的产量将减少约25%.因此,臭氧层实际上已成为地球生命系统的保护层.

臭氧层的减薄还会造成地面光化学反应加剧,使对流层O3浓度增高,光化学烟雾污染加重.臭氧也能吸收可见光及9-10微米的红外光,使大气层加热.所以,臭氧浓度的变化不仅影响到平流层大气的温度和运动,也影响了全球的热平衡和全球的气候变化.

近二十年来,人们逐渐认识到平流层大气中的一些微量成分,如含氯、含氢自由基、氮氧化物等对平流层臭氧的分解具有催化作用,而人类的某些活动能直接或间接地向平流层提供这些物种,致使平流层臭氧的稳定性受到威胁.十余年来这已成为当前国际上最关注的环境问题之一.尤其在1985年英国南极考察站的科学家Farman等在哈雷湾(Halley Bay)站观测到了早春时期南极上空臭氧急剧减少,即形成所谓的臭氧洞之后,大气臭氧的损耗问题进一步引起了全世界的关注.对臭氧层损耗的物理或化学的原因;由损耗引起的生态后果;臭氧浓度分布的模式预测及控制对策等的研究,已成为大气科学、气象科学、环境科学、生态学、医学等各界研究的一个重大课题.

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