臭氧与臭氧洞*

2011年空前的北极臭氧损耗,引发了人们对臭氧和臭氧洞的新关注。本文回顾了南极臭氧洞的由来及变化;讨论了南极臭氧洞产生的原因以及南北极臭氧变化的差异;指出目前只是在南极春季出现了臭氧洞,北极并没有出现过臭氧洞。在当前大气环境被污染的情况下,极地大气臭氧亏损的程度将更多地随大气环流,特别是极地涡旋中的低温状况而发生变化。人类只有一个地球,为保护大气臭氧层,国际社会做出了巨大的努力,中国也有自己的贡献。     

1993年南极臭氧洞期间普里兹湾地区的大气振荡特征

文献[1]对1993年南极“臭氧洞”期间中山站上空的大气臭氧总量变化特征进行了初步的分析和研究,揭示了在中山站上空大气臭氧总量有着十分显著的逐日变化,并指出这种变化可能与中山站位于臭氧洞边缘,受南极平流层极地涡旋摆动与伸缩的动力过程影响有关。本文利用南极中山站地面温度、气压和大气臭氧总量资料和与中山站(69°22′S,76°22′E)同在普里兹湾地区的澳大利亚戴维斯站(68°34′S,77°54′E)的探空资料,对1993年南极臭氧洞期间普里兹湾地区的大气振荡特征进行了研究。     

矿质和黑碳颗粒物表面大气非均相反应研究进展

灰霾是由于高浓度大气颗粒物消光导致能见度下降的污染现象,而颗粒物的消光性质与其参与的大气物理化学过程密切相关.因此,认识颗粒物参与的大气非均相反应对于揭示灰霾成因具有重要意义.我们通过多种手段研究了在矿质颗粒物、黑碳颗粒物表面以及吸湿过程中的大气非均相反应过程.通过系统研究大气非均相过程对常见污染气体的源汇平衡、颗粒物二次组分形成、老化过程对颗粒物吸湿性的影响,发现了多污染物共存气体在非均相反应中的复合效应,揭示了O2在界面反应中的关键作用,阐明了有机碳在黑碳老化过程中的作用.在吸湿性研究中,发现了混合颗粒物在吸湿过程中的化学反应,揭示了弱酸置换强酸的反应机理,解释了二次组分对矿质颗粒物吸湿性的促进机理.这些研究成果不仅促进了对大气非均相反应的深入认识,也有助于揭示我国的灰霾成因.     

青海高原大气O_3及紫外辐射UV-B观测结果的初步分析

近10年来,南极臭氧洞以及全球性臭氧减少的趋势,已得到国际大气科学界和各国政府的极大关注.英国环境部门1991年的环境报告指出:在过去的11年间,北半球中纬地区的臭氧总量在春季大约减少了8%,这主要是平流层臭氧的减少,而对流层臭氧的年增长率约为1%.WMO 1992年南极臭氧公报也指出:1992年不仅南极臭氧洞的最大面积比往年大25%,而且测到了105D.U.(Dobson单位=10~(-3)atm.cm)的历史极端低值,持续时间也大大超过往年.同时,据美国和加拿大等国气象部门的报告,北半球中高纬地区大气臭氧往总量在1992年冬春季也比往年有较大幅度的下降.     

南极臭氧洞

南极春季大气臭氧明显减少,这种现象1984年忠钵繁根据日本南极昭和站的观测资料和1985年J.C.Farman根据英国南极哈莱湾站的观测资料就已经发现。美国南极阿蒙森一斯科特站的地面观测和国家宇航局的卫星观测也发现南极大气臭氧从七十年代后半期开始减少,并确认八十年代南极春季上空     

臭氧洞 为什么只在南极有

正为什么只在南极有臭氧洞?臭氧洞是怎么形成的?南极臭氧洞和北极臭氧异常能给我们哪些启示?臭氧层:地球之盾臭氧是一种由3个氧原子组成、有特殊"臭"味的气体,主要分布在平流层,特别是在离地面20~30千米的臭氧层里浓度最大。臭氧是一种化学性质很不稳定和氧化性很强的物质,它在平流层中的生成和分解与太     

春季南极臭氧洞与环境保护

南极臭氧洞,与全球变暖一样,是人们广泛关注的热点问题.在很多媒体上,也经常出现诸如"大气臭氧层耗竭"、"地球生命保护伞臭氧层出现漏洞"、"南极臭氧洞日益加大"等标题.     

北极臭氧层有虞

由于化学污染物和大气层上部气温极低，北极上空的臭氧层受到了破坏。这是今年春天通过卫星观测到的。美国航空航天局的口廷亚说，今年春天在北极上空的臭氧层其破坏程度是有观测记录以来最严重的，只是没有严重到象南极那样真正形成臭氧空洞而已。臭氧层对地球起着重要的保护作用。它在同温层中形成一层散射层，可过滤太阳光的有害紫外线。但是，大气层中的氯氟烃和其它污染物对臭氧分子有破坏作用。这种破坏在气温最低的极地上空最严重。寒冷的条件引起的云雾颗粒会加重对臭氧的破坏。3月份，较温暖地区的天气活动一般会向极地渗透，使极…     

臭氧洞“笼罩”人类城市

尽管臭氧层空洞的危害已引起人类的重视．但在很多人的印象中,臭氧洞离我们的生活还很遥远。然而最近,南极上空臭氧空洞的扩散,第一次使人类城市暴露在了紫外线辐射的直接威胁之下。今年１０月初,智利蓬塔阿雷纳斯市及其临近地区宣布进入紧急状态,原因是南极上空的臭氧空洞扩散到了这座城市上空,当地居民暴露在了强度极高的紫外线辐射下。臭氧空洞“笼罩”人类城市．这在人类历史上还是第一次。根据当地气象部门的监测报告,目前该地区的紫外线辐射程度正逐渐减弱,但仍然处于危险水平。为了确保当地１２万居民的健康,蓬塔阿雷纳斯市…     

臭氧洞与海洋温度的联系

根据美国气象学家的意见,化学物质并非是南极上空平流层内臭氧层空洞发生的全部祸首。大气科学家将在10月监视南极天空年年出现的空洞情况。现行的学说认为氯化合物及其它化学物质破坏了臭氧层。但科罗拉多州博尔德的国家海洋与大气管理局的瓦尔特·克姆赫(Walter Komhyr)及同事说,“赤道上太平洋东部海面温度可能影响着南极和别处上空的臭氧水平”。研究人员研究东太平洋海面温度已有25年。他们发现赤道上东太平洋1962～1975年间海面温度较低,与此同时的全球臭氧水平升高。1976～1988年期间该水域较温暖,全球臭氧水平降低。     

利用时效卫星监测臭氧层

去年10月,南极上空臭氧层的损耗已经与1987年间的最低记录一样了.到9月中旬,臭氧空洞覆盖的面积已达到1900万平方公里,其中南半球占7.5%.这一现象是通过"雨云卫星"七号上的一台名为"总臭氧测绘光谱仪"(TOMS)的仪器观测到的.这是科学家们利用TOMS监测南极上空臭氧层春季损耗的第11个连续的年份.该仪器已很好地完成     

1993年中山站南极“臭氧洞”的观测研究

1985年英国科学家Farman根据地面观测资料发现南极“臭氧洞”后,卫星观测资料也证实了这一结果.目前,美国、英国、日本等国在他们各自的南极站都加强了臭氧的观测研究.在中国第九次南极考察(1992～1993年)期间,我们在南极中山站(69°22′S,76°22′E)用Brewer臭氧分光光谱仪建立了地面臭氧观测,这是中国首次在南极采用国际标准仪器开展臭氧研究工作.本文利用1993年中山站观测的结果,NOAA-11的TOVS的臭氧总量反演结果     

极地大气科学考察与全球变化

南极和北极是地球上的气候敏感地区,也是多个国际计划研究全球气候变化的关键地区.极地包含了大气、海洋、陆地、冰雪和生物等多圈层相互作用的全部过程,在全球气候的形成和变化中有重要的作用.极地大气科学考察与研究是极地科学研究的重要组成部分.到2008年初,我国自主组织了24次南极考察,2次北冰洋考察和4次北极站考察;建成了南极长城站、中山站和北极黄河站,并在南极冰盖设置了5个无人自动气象站;开展了有关极地大气科学与全球变化的研究.在南北极地区.进一步加强国际合作,继续监测包括近地面温度在内的大气要素的变化,提高极地气象业务水平;拓展极地气象业务和大气科学考察研究领域,积极获取气候代用资料;进一步量化和认识极地在全球变化中的作用,及其对我国天气气候和国民经济可持续发展的影响;建立完善极地大气科学研究体系,提高极地大气科学研究水平,仍是我国极地大气科学与全球变化研究的重要内容之一.     

大气中氢气含量在升高

据两位大气科学家最近报道,通过对地球表面大气样品的分析,发现其中氢气含量最近五年间呈逐渐上升趋势,其原因显然与人类活动有关.他们认为在过去的若干年中,氢气含量不断增加有可能较大地导致地球极地区域臭氧保护层的破坏.波兰特市俄勒冈州立大学研究生院的M.A.K.卡里尔(M.A.K.Khalil)和R.A.拉斯姆生(R.A.Rasmussen)测定了由南北半球6个地点采集的空气     

臭氧破坏机理探索

按科学家们用以解释平流层氯化物消失的标准模型,有一空洞形成。该模型可预测晚春在南极上空形成臭氧“空洞”过程中臭氧减损的速度,但却无法预测早春当南极冬天过后阳光重新出现时的臭氧减损率。因此,科学家们怀疑,可能还存在着其它可解释早春现象的机制。     

瞬变种的HeI紫外光电子能谱(UPS)——一个氯原子的HeI光电子谱

近年来,南极臭氧空洞的出现在世界不但引起科学界,而且引起政治界的广泛关注.为了保护人类赖以生存的环境,阻止臭氧空洞的的扩大和修补破损的空洞已经成为人类迫在眉睫的重任之一.在人类排放的众多消耗大气臭氧的物质中,氯里昂是一类重要的化合物.在大气条件下,它们经过一系列化学反应和光解反应得到的产物物种可直接导致臭氧层的破坏.但是,臭氧与氟里昂反应的反应通道和机理目前还不清楚.     

极地大气科学考察与全球变化研究

南极和北极是地球上的气候敏感地区,也是多个国际计划研究全球气候变化的关键地区。极地包含了大气、海洋、陆地、冰雪和生物等多圈层相互作用的全部过程,在全球气候的形成和变化中有重要的作用。极地大气科学考察与研究是极地科学研究的重要组成部分。到2008年初,我国自主组织了24次南极考察,2次北冰洋考察和4次北极站考察;建成了南极长城站、中山站和北极黄河站,并在南极冰盖设置了5个无人自动气象站;开展了有关极地大气科学与全球变化的研究。在南北极地区,进一步加强国际合作,继续监测包括近地面温度在内的大气要素的变化,提高极地气象业务水平;拓展极地气象业务和大气科学考察研究领域,积极获取气候代用资料;进一步量化和认识极地在全球变化中的作用,及其对我国天气气候和国民经济可持续发展的影响;建立完善极地大气科学研究体系,提高极地大气科学研究水平,仍是我国极地大气科学与全球变化研究的重要内容之一。     

大气中细颗粒物表面多相化学反应的研究

细颗粒物在大气环境问题中起着重要的作用, 对于其表面上的多相复合反应的研究已成为当前大气环境科学研究最前沿的领域. 阐述了大气中细颗粒物的物理和化学特性, 及其与大气中痕量污染气体物质的相互作用, 探讨了细颗粒物表面多相化学反应的研究方法. 评述了大气中细颗粒物表面多相化学反应研究的若干进展, 提出了主要存在的问题及今后的研究前景.     

溴吞食了臭氧吗?

在南极上空,臭氧空洞已成为一个大问题。加拿大、美国的研究小组,查明在北极的近地表处,定期发生臭氧消失,它与溴有关。从本世纪初,北极的大气污染已表面比,1950年以后明显加剧了,以“北极之雾”而闻名。在北极的近地表处,通常有30～40ppm的臭氧存在,但1985年3月,观测到加拿大的阿拉特(北纬82.5度,西经62.3     

2011年春季北极地区臭氧低值事件的卫星遥感监测

利用FY-3B SBUS 和NOAA SBUV/2 观测资料, 监测2011 年3 月1 日~4 月5 日北极地区臭氧低值事件发生发展全过程. 臭氧低值区臭氧总量在200~250 DU, 局部极低值在200DU 左右, 达到臭氧洞水平, 比通常水平低100~200 DU. 此次北极臭氧低值事件开始于3 月1日, 结束于4 月5 日, 期间经历扩展-消亡、围绕极地自西向东方向旋转、由极区沿经线向中纬度扩散等多个发展变化过程. 这次非常罕见的北极地区臭氧低值事件影响范围除极区外,还波及从欧洲到俄罗斯中部的广大人口密集地区, 导致这些地区地表紫外线强度的急剧增强, 对人类身体健康和环境造成重要影响, 应该引起高度关注.