Q11 南极臭氧层损耗有多严重？
注：本文转载自“含氟气体与环境问题”公众号。
次关于南极臭氧层严重损耗的报告出现在20世纪80年代中期。南极臭氧损耗是季节性的，主要发生在冬季末到春季初（8月-11月）。损耗峰出现在10月上旬，这时在一定的高度范围内臭氧层已经被破坏，因而在一些地方减少臭氧总量达到2/3。这种严重的臭氧损耗在卫星关于南极臭氧总量的测量图上呈现出“臭氧层空洞”。在大部分年份，臭氧层空洞的值远远超过了南极洲的面积。
南极臭氧层严重损耗，也就是臭氧层空洞，在1980s中期被报告。臭氧层耗损是由含氯气体化学反应导致的。20世纪后半段，平流层中含氯气体大大增加。南极冬天和初春平流层中的条件促进了臭氧耗损的过程，原因有三：1）长时间的极低温，能够形成极地平流层云；2）极地平流层云能够产生大量活性含氯气体；3）平流层气体的孤立性，使得化学破坏反应有时间能够进行。南极臭氧层耗损长期的变化和严重性可以通过卫星观测臭氧总量和臭氧层高度剖面图看出。
图q 11‑1南极臭氧空洞
2013年9月14日南纬度臭氧总量在图中显示出。深蓝色和紫色区域表明严重臭氧损耗或者在每年春季出现的臭氧层空洞。臭氧层空洞中出现的臭氧总量的值接近100du，而正常南极春天臭氧总量的值约为350du。臭氧空洞一般是通过地理区域来界定，臭氧总量地图中220du廓线包围的区域。在春季末或夏季出，卫星观测图中臭氧空洞消失，因为臭氧消耗气体被取代而且与其他臭氧含量丰富的平流层气体混合。值得说明的是南半球在冬季末臭氧总量值一般出现在环绕臭氧层空洞的新月形区域中。
南极臭氧层空洞 泛使用的南极臭氧层空洞的图片来自于文星测量的臭氧总量。一副南极初春测量值显示一大片以南极点为重的区域臭氧总量严重损耗（见图q11-1）。该区域被称作臭氧层空洞因为低臭氧区域的廓线呈现出近似的原形。臭氧层空洞区域在这地判断的标准是臭氧总量为220du的廓线，平均发生在每年九月21-30。该区域在2006年达到值2700万平方公里，相当于两个南极洲的面积。臭氧层空洞中臭氧总量的值在九月末和十月中接近110du，与正常春季时的350du比低大约2/3（见图q11-3和q12-1）。臭氧层空洞中低臭氧总量与臭氧层空洞外高臭氧总量值的分布大大相反，该特征可以在图q11-1，在其中一个臭氧总量在400du左右的新月形的区域在2013年9月包围这一大部分的臭氧层空洞。
南极臭氧层的高度剖面图 臭氧层空洞中低的臭氧总量是由底层平流层中臭氧层几乎被去除引起的。气载测量设备显示出损耗发生在臭氧层，在该高度通常具有的臭氧浓度。在地理上具有臭氧总量的位置，气载测量设备显示化学破坏作用在一个高地区域以上几千米就已经完成。比如，在2006年9月南极点的臭氧剖面图中，臭氧浓度在高地区域之上14-21千米已经接近0。冬季温和clo浓度也发生在该区域（见图q8-3）。平均南极点臭氧剖面图在1962-1971和1990-2013的不同显示出含氯气体对臭氧层造成多么严重的破坏。在1960s，正常的臭氧层在十月份的剖面图中是很明显的，大约在16千米的高度出现峰值。在1990-2003平均剖面图中，最小值出现在16千米附近，臭氧总量与正常值相比降低了约90%。
图q 11‑2南极臭氧空洞特征
南极臭氧空洞关键方面的长期变化已在图中显示：由220du廓线包围的区域和臭氧总量观测值。这些数值来自卫星观测数据而且每年在臭氧损耗达到峰值时取平均。在上边的图表中包含陆地面积作为对照。自1980年以来，臭氧层损耗的程度逐渐加重。在过去二十年中，损耗可以稳定达到同比的值，除了2002年出现不正常的低损耗现象。南极臭氧损耗的量级会随着ods物质的去除而不断下降（见图q16-1）。按照估算，到2050年之前南极臭氧总量都不能恢复到1980年的值。
长期臭氧总量变化 以臭氧层空洞为代表的春季臭氧层损耗仅仅在1980s早期之后才开水被观察到，然而低温和孤立条件在南极地区每年都会发生。在1980年以前，和平流层中强烈的臭氧传输相比，平流层中含氯气体的量不足以造成明显的损耗。卫星观测能够通过多种途径检验在过去30-40年之间南极臭氧损耗的变化。
，在图q11-2中臭氧层空洞面积显示损耗从1980年一直在上升，然后在1990s，2000s保持稳定，到了2010s早期，面积大约为平方公里。其中的例外是2002年较低的损耗现象，这将在本问题结尾的方框中给出解释。这里臭氧层空洞的面积是臭氧总量图中220du廓线所包括的地理范围的面积（见图q11-1）。
第二，图q11-2中显示的南极臭氧量最小值表明损耗的严重性和臭氧层空洞面积从1980年左右开始增加。最小值一直稳定在110du附近，而且在1990s、2000s和2010s早期都被观测到，除了2002年。
第三，南极臭氧总量图和周围区域显示臭氧层空洞一直发展（见图q11-3）。十月份臭氧总量确认了臭氧层空洞在1970s没有出现，而早期2000s后期和2010s早期持续不断的出现。
图q 11‑3南极臭氧层空洞
南极臭氧总量的长期变化通过图中卫星观测到的臭氧总量图可以看出。每张图都是十月份的平均值，此时南极臭氧损耗严重。在1970s，按照臭氧总量低于220du的标准（深蓝色和紫色），没有发现臭氧层空洞。从1980s开始，臭氧层空洞开始出现并且范围不断增长。从1990s早期以来，较大的臭氧层空洞每年都会发生，见图q11-2。2000s晚期和2010s早期的臭氧总量图显示出臭氧层空洞的范围（大约2500万平方公里）。十月份在南半球高纬度地区臭氧总量的值仍然出现在臭氧空洞外部新月形区域中。图中显示这些值和范围从1970s以来出现明显的减弱。
第四，每年十月南纬63°以南的臭氧量均值展现了臭氧空洞及其周围地区的臭氧总量的变化情况（参见图q12-1）。这一总量自臭氧空洞在20世纪70年代被发现以来一直显著下降，目前大约比臭氧空洞初期（1970-1982）下降30%。总量均值比上文提到的其他臭氧测量值更加明显地展示出了年变化的差异，因为总量均值包含了臭氧总量分布随气象条件变化的臭氧空洞外围的区域。持续增加的同比变化在过去十年里显而易见。q11-3的地图展示了臭氧空洞周边地区每年的臭氧总量值是如何在过去的30年中逐渐减小的。这一结果也印证了图q12-1的描述。
图q 11‑4异常的2002年南极臭氧空洞
上图展示了2001，2002和2003年9月24日太空观测的南极臭氧空洞情况。臭氧空洞在2001年和2003年的状态与20世纪90年代以来的观测结果相符。2002年9月24日之前，一个最初形成的单圆形空洞一分为二，变成两个更小的损耗区域。这一异常现象归因于极地平流层的早期变暖，这种变暖是由起源于对流层的气象扰动引起的。气温升高减小了臭氧损耗的程度。结果造成2002年的臭氧耗损程度小于2001年、2003年和20世纪90年代以来的情况（参见图q11-2）。
春季臭氧空洞的消失 严重的南极地区臭氧损耗发生在晚冬/初春的季节。在春季，极地平流层下部气温升高（参见图q10-1），阻止了极地平流层云的形成和clo的生成，也因此阻止了的臭氧消耗化学循环的发生。极地涡流分解，结束了冬季高纬度地区的空气隔离，并增加了南极地区同较低纬度地区的气流交换。这使得大量富含臭氧的气流被传输地地区，取代或混合了极地臭氧缺乏的空气。中纬度地区的气流同时含有更高浓度的氮氧化物（nox），这些氮氧化物可以将参与反应的含氯气体（clo）固定为储氯气体clono2（参见q6）。作为这些大规模传输和混合过程的结果，臭氧空洞在12月份消失。
耐水解的PU吸尘管
某轴承调隙螺栓断裂原因分析
SRT-Z060-4 导管耐液压泄漏测试仪 指导技术 山东赛锐特
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水泥伸缩布袋可作用在哪些领域
Q11 南极臭氧层损耗有多严重？
城市黑臭河涌综合整治技术介绍
哪些因素影响干法制粒机的成品率？
磁性过滤器的原理，你知道吗
豆腐厂污水处理设备
尘埃粒子计数器操作过程详解
1.4501 化学成
如何保养减少R系列V美国MTS线性位移传感器的损坏
中走丝线切割工作液如何用水稀释?
视觉传感器为产业智慧化升级开启另一扇“窗”
河南板式换热器工作时热量传递方式详解
使用冷光源植物生长箱有哪些需要注意的事项？
从牛肉到肉干，牛肉干常温风干机很快就可以完成
机床防护罩的结构及用途分析
自冷式凝固点测定仪原理
次关于南极臭氧层严重损耗的报告出现在20世纪80年代中期。南极臭氧损耗是季节性的，主要发生在冬季末到春季初（8月-11月）。损耗峰出现在10月上旬，这时在一定的高度范围内臭氧层已经被破坏，因而在一些地方减少臭氧总量达到2/3。这种严重的臭氧损耗在卫星关于南极臭氧总量的测量图上呈现出“臭氧层空洞”。在大部分年份，臭氧层空洞的值远远超过了南极洲的面积。
南极臭氧层严重损耗，也就是臭氧层空洞，在1980s中期被报告。臭氧层耗损是由含氯气体化学反应导致的。20世纪后半段，平流层中含氯气体大大增加。南极冬天和初春平流层中的条件促进了臭氧耗损的过程，原因有三：1）长时间的极低温，能够形成极地平流层云；2）极地平流层云能够产生大量活性含氯气体；3）平流层气体的孤立性，使得化学破坏反应有时间能够进行。南极臭氧层耗损长期的变化和严重性可以通过卫星观测臭氧总量和臭氧层高度剖面图看出。
图q 11‑1南极臭氧空洞
2013年9月14日南纬度臭氧总量在图中显示出。深蓝色和紫色区域表明严重臭氧损耗或者在每年春季出现的臭氧层空洞。臭氧层空洞中出现的臭氧总量的值接近100du，而正常南极春天臭氧总量的值约为350du。臭氧空洞一般是通过地理区域来界定，臭氧总量地图中220du廓线包围的区域。在春季末或夏季出，卫星观测图中臭氧空洞消失，因为臭氧消耗气体被取代而且与其他臭氧含量丰富的平流层气体混合。值得说明的是南半球在冬季末臭氧总量值一般出现在环绕臭氧层空洞的新月形区域中。
南极臭氧层空洞 泛使用的南极臭氧层空洞的图片来自于文星测量的臭氧总量。一副南极初春测量值显示一大片以南极点为重的区域臭氧总量严重损耗（见图q11-1）。该区域被称作臭氧层空洞因为低臭氧区域的廓线呈现出近似的原形。臭氧层空洞区域在这地判断的标准是臭氧总量为220du的廓线，平均发生在每年九月21-30。该区域在2006年达到值2700万平方公里，相当于两个南极洲的面积。臭氧层空洞中臭氧总量的值在九月末和十月中接近110du，与正常春季时的350du比低大约2/3（见图q11-3和q12-1）。臭氧层空洞中低臭氧总量与臭氧层空洞外高臭氧总量值的分布大大相反，该特征可以在图q11-1，在其中一个臭氧总量在400du左右的新月形的区域在2013年9月包围这一大部分的臭氧层空洞。
南极臭氧层的高度剖面图 臭氧层空洞中低的臭氧总量是由底层平流层中臭氧层几乎被去除引起的。气载测量设备显示出损耗发生在臭氧层，在该高度通常具有的臭氧浓度。在地理上具有臭氧总量的位置，气载测量设备显示化学破坏作用在一个高地区域以上几千米就已经完成。比如，在2006年9月南极点的臭氧剖面图中，臭氧浓度在高地区域之上14-21千米已经接近0。冬季温和clo浓度也发生在该区域（见图q8-3）。平均南极点臭氧剖面图在1962-1971和1990-2013的不同显示出含氯气体对臭氧层造成多么严重的破坏。在1960s，正常的臭氧层在十月份的剖面图中是很明显的，大约在16千米的高度出现峰值。在1990-2003平均剖面图中，最小值出现在16千米附近，臭氧总量与正常值相比降低了约90%。
图q 11‑2南极臭氧空洞特征
南极臭氧空洞关键方面的长期变化已在图中显示：由220du廓线包围的区域和臭氧总量观测值。这些数值来自卫星观测数据而且每年在臭氧损耗达到峰值时取平均。在上边的图表中包含陆地面积作为对照。自1980年以来，臭氧层损耗的程度逐渐加重。在过去二十年中，损耗可以稳定达到同比的值，除了2002年出现不正常的低损耗现象。南极臭氧损耗的量级会随着ods物质的去除而不断下降（见图q16-1）。按照估算，到2050年之前南极臭氧总量都不能恢复到1980年的值。
长期臭氧总量变化 以臭氧层空洞为代表的春季臭氧层损耗仅仅在1980s早期之后才开水被观察到，然而低温和孤立条件在南极地区每年都会发生。在1980年以前，和平流层中强烈的臭氧传输相比，平流层中含氯气体的量不足以造成明显的损耗。卫星观测能够通过多种途径检验在过去30-40年之间南极臭氧损耗的变化。
，在图q11-2中臭氧层空洞面积显示损耗从1980年一直在上升，然后在1990s，2000s保持稳定，到了2010s早期，面积大约为平方公里。其中的例外是2002年较低的损耗现象，这将在本问题结尾的方框中给出解释。这里臭氧层空洞的面积是臭氧总量图中220du廓线所包括的地理范围的面积（见图q11-1）。
第二，图q11-2中显示的南极臭氧量最小值表明损耗的严重性和臭氧层空洞面积从1980年左右开始增加。最小值一直稳定在110du附近，而且在1990s、2000s和2010s早期都被观测到，除了2002年。
第三，南极臭氧总量图和周围区域显示臭氧层空洞一直发展（见图q11-3）。十月份臭氧总量确认了臭氧层空洞在1970s没有出现，而早期2000s后期和2010s早期持续不断的出现。
图q 11‑3南极臭氧层空洞
南极臭氧总量的长期变化通过图中卫星观测到的臭氧总量图可以看出。每张图都是十月份的平均值，此时南极臭氧损耗严重。在1970s，按照臭氧总量低于220du的标准（深蓝色和紫色），没有发现臭氧层空洞。从1980s开始，臭氧层空洞开始出现并且范围不断增长。从1990s早期以来，较大的臭氧层空洞每年都会发生，见图q11-2。2000s晚期和2010s早期的臭氧总量图显示出臭氧层空洞的范围（大约2500万平方公里）。十月份在南半球高纬度地区臭氧总量的值仍然出现在臭氧空洞外部新月形区域中。图中显示这些值和范围从1970s以来出现明显的减弱。
第四，每年十月南纬63°以南的臭氧量均值展现了臭氧空洞及其周围地区的臭氧总量的变化情况（参见图q12-1）。这一总量自臭氧空洞在20世纪70年代被发现以来一直显著下降，目前大约比臭氧空洞初期（1970-1982）下降30%。总量均值比上文提到的其他臭氧测量值更加明显地展示出了年变化的差异，因为总量均值包含了臭氧总量分布随气象条件变化的臭氧空洞外围的区域。持续增加的同比变化在过去十年里显而易见。q11-3的地图展示了臭氧空洞周边地区每年的臭氧总量值是如何在过去的30年中逐渐减小的。这一结果也印证了图q12-1的描述。
图q 11‑4异常的2002年南极臭氧空洞
上图展示了2001，2002和2003年9月24日太空观测的南极臭氧空洞情况。臭氧空洞在2001年和2003年的状态与20世纪90年代以来的观测结果相符。2002年9月24日之前，一个最初形成的单圆形空洞一分为二，变成两个更小的损耗区域。这一异常现象归因于极地平流层的早期变暖，这种变暖是由起源于对流层的气象扰动引起的。气温升高减小了臭氧损耗的程度。结果造成2002年的臭氧耗损程度小于2001年、2003年和20世纪90年代以来的情况（参见图q11-2）。
春季臭氧空洞的消失 严重的南极地区臭氧损耗发生在晚冬/初春的季节。在春季，极地平流层下部气温升高（参见图q10-1），阻止了极地平流层云的形成和clo的生成，也因此阻止了的臭氧消耗化学循环的发生。极地涡流分解，结束了冬季高纬度地区的空气隔离，并增加了南极地区同较低纬度地区的气流交换。这使得大量富含臭氧的气流被传输地地区，取代或混合了极地臭氧缺乏的空气。中纬度地区的气流同时含有更高浓度的氮氧化物（nox），这些氮氧化物可以将参与反应的含氯气体（clo）固定为储氯气体clono2（参见q6）。作为这些大规模传输和混合过程的结果，臭氧空洞在12月份消失。
耐水解的PU吸尘管
某轴承调隙螺栓断裂原因分析
SRT-Z060-4 导管耐液压泄漏测试仪 指导技术 山东赛锐特
食品中37种脂肪酸分离的小秘密，你知道吗?
水泥伸缩布袋可作用在哪些领域
Q11 南极臭氧层损耗有多严重？
城市黑臭河涌综合整治技术介绍
哪些因素影响干法制粒机的成品率？
磁性过滤器的原理，你知道吗
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