南极行记：探索最大臭氧洞

自20世纪70年代末南极上空臭氧洞被发现以来，引起了人们的普遍关注，各国的科学家更是高度重视，因为它涉及到全人类的生存环境这个重大问题。大气中的臭氧是一种温室气体，它的化学成份是O3。臭氧在大气中的主要功能是通过吸收太阳短波辐射和地气系统的长波辐射来加热大气，最重要的作用则是臭氧能吸收来自太阳的紫外线辐射，使地球上的人类及生物得到保护。当大气中某一区域上空的臭氧含量低于某一数值时，则称这一区域为“臭氧洞”。

大家知道，大气中的臭氧主要在10～50千米高空存在，也就是习惯上所说的大气臭氧层，其中20～28千米高空（指平流层）是臭氧的最大含量层。近20年来，科学家们的观测分析表明，全球大部分地区的臭氧总量在不断下降，其中最显著的标志就是出现了南极臭氧洞。这个事关人类生存、社会发展的重大事件究竟是怎么一回事呢？科学家们的研究认为由于人类活动加大了向大气中排放的氯氟烃（CFC5，如制冷剂氟里昂）等化学物质，使臭氧层遭受破坏。一般来说，一个氟里昂分子分解产生的氯离子可以消灭一万个臭氧分子，而且它在大气中的寿命都很长，对臭氧层的影响可以维持几十年甚至一百年，即使我们从现在起不再向大气中排入氟里昂等污染物质，在未来相当长的一段时间里，南极臭氧洞现象仍将继续存在。除了人类活动影响外，季节变化也是南极臭氧含量发生变化的重要原因。一般在南极极夜期间（冬半年），极地涡旋气流强且持续，阻止了较低纬度地区向极地的臭氧输送，从而造成每年春季出现在南极上空的臭氧低值区——臭氧洞；南极的极昼期间（夏半年），由于南极大陆地形的不均匀加热造成大气波动增强，极地涡旋气流减弱，臭氧的南北输送增强，使南极上空臭氧总量得到季节性恢复。南极臭氧洞一般在春季最强、范围最大。南极臭氧洞是逐年在变化的，自1979年春季以来，臭氧洞的范围逐年扩大，在1987年春季几乎占据了整个南极洲上空，达2400万平方千米，到1992年其范围又超过了1987年。近年来，南极臭氧洞的面积和强度变化不大，但值得注意的是以往臭氧洞大都只出现在南纬60°以南的无永久性人类居住地，而在1992年以后，南极臭氧洞都曾一度短暂地伸到了有人类居住的南美大陆南端。(www.xing528.com)

南极上空臭氧洞的出现表明，大气臭氧层的破坏是一个不容怀疑的事实。它产生的作用是多方面的，仅从紫外线增强来看，将减少农产品产量和降低品质、减少海洋浮游生物和捕鱼量、人体免疫力削弱和流行性传染病增多、白内障和皮肤癌患者增多等等。科学家们的研究指出，大气层中臭氧总量减少1%，地面紫外线辐射就增强2%，皮肤癌发病率将增加4～6%，仅美国每年将增加24000～57000名白内障患者。因此，控制CFC5的排放，保护臭氧层已成为全世界最突出的环境保护问题之一。