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大氣中的臭氧是陽光中的紫外線作用於氧分子,氧分子分解成氧原子,氧原子和氧分子結合形成臭氧。臭氧大部分存在於平流層10~50千米高度,其最大密度在20千米高度左右。臭氧的總含量還不到地球大氣分子數的100萬分之一,如果把大氣中的臭氧集中在海平面的高度,它只有大約3毫米的厚度。太陽光中含有一種叫紫外線,公認為皮癌和白內障的元兇。由於臭氧能吸收太陽光中的紫外線,因此保護地球上生物免受滅頂之災。

1南極臭氧洞發現的源由

英國南極考察科學家於1985年報道發現南極上空的臭氧空洞。每年的8月下旬至9月下旬,在20千米高度的南極大陸上空,臭氧總量開始減少,10月初出現最大空洞,面積達2 000多萬平方千米,覆蓋整個南極大陸及南美的南端,11月份臭氧才重新增加,空洞消失。其實,所謂臭氧空洞,並不是說整個臭氧層消失了,只不過是大氣中的臭氧含量減小到一定程度而已。

2南極臭氧洞形成

研究表明,人類的活動,特別是大量使用作為製冷劑和霧化劑的氟利昂,是產生南極臭氧洞的重要原因。人類在生產和生活中泄漏到大氣中的氟利昂在高層大氣中經紫外線分解成氯原子,氯原子使臭氧產生了分解。在南極上空20千米的高度,因溫度非常低,易生成冰晶雲,這種雲加劇了氯的催化作用,使大量的臭氧被分解。南極封閉的大氣環流系統使得被分解的臭氧得不到補充。所以,大氣中的化學反應和大氣運動相輔相成,緊密相關,在南極上空形成臭氧空洞。
地球大氣中的臭氧層出現空洞會有害於地球上的生靈,這一問題已引起人們的普遍擔憂和各國政府的普遍重視。現在,世界各國都在致力於減少乃至制止氟利昂的生產,許多國家的政府和國際環保組織也要求有關生產空調和冰箱的廠家減少和停止使用氟利昂作為製冷劑,轉而推廣使用綠色環保無氟產品,同時號召人們購買無氟產品。其實,我們每個人在日常生活中都可以為保護地球家園作出貢獻呢。

3南極臭氧洞危害

臭氧洞到底有什麼危害呢?
簡單說來,臭氧洞的危害是,透過臭氧洞的強烈紫外線對人和生物有殺傷作用。在醫院和實驗室里,人們常用紫外線光消毒,殺死細菌和病毒,就是這個道理。在陽光下曝晒,人的皮膚會變黑,也是這個道理。不過,在通常情況下,來自陽光的紫外線是比較弱的,不足以對人起傷害作用。在自然界里,太陽光的紫外線不容易直接到達地面,這是因為在地球的大氣圈中有一成一層臭氧層,有效地阻止了太陽光的紫外線到達地球。一旦臭氧量減少,大氣圈中的臭氧層變稀薄,甚至出現空洞,障礙消除了,紫外線就會暢通無阻地穿過大氣層,射到地球上。但是,射到地球上的紫外線,不是所有的都對生物有殺傷作用。紫外線按波長可分為三個部分,波長較短的那兩部分,對生物的殺傷力最強,嚴重時會導致人類的皮膚癌。強烈的紫外線對地面生物的危害,還表現在破壞生物細胞內的遺傳物質,如染色體、脫氧核糖核酸和核糖核酸等,嚴重時會導致生物的遺傳病和產生突變體。
研究發現,南極洲上空的臭氧洞對海洋生物也有很大影響。強烈的紫外線可以穿透海洋10~30米,使海洋浮游植物的初級生產力降低了3/4,抑制了浮游動物的生長,從而對南大洋的生態系產生不利影響。

4南極洲有沒有抗紫外線的生物

研究發現,生物受到紫外線損傷后,有一定的修復能力。美國科學家發現,溫帶地區的生物具有修復損傷的機制,似乎是在細胞水平和分子水平上進行修復。修復的主要方式有三種:一是光復活。生物在較長波段的紫外線中,能通過酶把損傷轉化為脫氧核糖核酸分子。二是切除修復。這是在黑暗中發生的一個過程,酶能將損傷的部分切除,只留下某種傷痕,這一點象人和動物動過手術一樣。三是複製修復。脫氧核糖核酸在進行複製時,把受損的細胞溝通了,使它修復起來。南極洲的生物也利用溫帶生物類似的方式,修復被損傷的細胞。他們對海洋細菌、硅藻、磷蝦、大型海藻、帽貝、海參和海里等進行了研究,評價了這些生物對紫外線損傷的修復能力。生長在南極的陸地植物地衣,也有抗紫外線輻射的能力。生活在南大洋海冰中的『大類海洋浮游植物,人們稱之為「冰藻」,它對強烈的紫外線有「屏蔽」作用,使紫外線不能透過冰藻層。這樣、既保護了冰下的生物,又使自己免於傷害。
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