氧气分子是由两个氧原子组成,而氧气的“兄弟”臭氧则由三个氧原子组成,并且有一种特殊的“臭”味。臭氧是一种“微量气体”,主要分布在距地面20-30公里的臭氧层中。在标准大气压和0℃下,如果收集到大气中的所有臭氧,全球平均累积厚度只有3毫米左右,相当于四分之二的厚度。
臭氧的产生和破坏
虽然只有3毫米但它吸收太阳的大部分紫外线,可以保护地球上的生物免受太阳紫外线的辐射。紫外线是太阳辐射小于可见光(400-700nm)的波长,分为三部分。最短的超短紫外UVC(小于280nm)通过大气时几乎被氧气完全吸收(释放原子氧,与氧气结合生成臭氧氧);最远的紫外UVB(280-320nm),对生物危害特别大,被臭氧吸收(还原为氧和原子氧,破坏臭氧);波长较长(320-400nm)的UVA基本上自由穿透大气。
臭氧主要分布在平流层。全球臭氧层变薄将影响人类健康、地球生态平衡和近地表大气环境。臭氧每减少1%,皮肤癌发病率将增加2%-4%,白内障患者将增加0.3%-0.6%。强烈的紫外线对植物造成损害,导致浮游生物、油炸物、虾、蟹幼虫和贝类大量死亡,甚至导致一些生物灭绝,从而影响全球生态平衡。
臭氧层的减薄增强了紫外线到达地面,增强的紫外线分解了城市汽车尾气中的氮氧化物,在地面附近形成以臭氧为主要成分的光化学烟雾。此外,臭氧本身是一种温室气体,其在大气中的浓度和分布也会影响地球大气的温室效应。在近地对流层中,臭氧并不多,但近地,臭氧是对生态系统有害的污染物。可以说,在平流层上部,臭氧是“好”的,而在地面附近,臭氧是“坏”的。
臭氧层可以吸收紫外线。这样子为地球挡住了一部分热量。
因为紫外线会一直打击大气层中的氧气,所以臭氧是不断可以生成的。距地面15~50千米高度的大气平流层,集中了地球上约90%的臭氧。
这是因为臭氧层能够将很多的紫外线隔绝在。地球之外。
因为臭氧层可以阻挡紫外线的直接辐射就可以对地球起到一个保护膜的作用