什么是ODS物质?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/22 11:42:41

2000年以来,南极臭氧洞的面积一直在缩小,去年更是降到了20年来最低点。就在今年7月29日,美国航空航天局研究小组还声称:地球大气平流层上层中臭氧的消耗速度正在减慢,表明世界范围内限制破坏臭氧层化学物质的努力开始收到预期效果,损耗的大气臭氧层有可能在不远的将来开始得到部分恢复。但是,目前,南极臭氧层空洞正以近20年来最快的速度扩展,目前空洞面积已经超过2700万平方公里,与历史最高记录3000万平方公里相去不远。南极臭氧层破坏如此严重,多少有些出人意料。

“今年南极臭氧层空洞面积的波动再一次说明,臭氧层的恢复不是一朝一夕的事情。”中科院大气物理研究所王庚辰研究员说。

“极涡”惹的祸

王庚辰研究员认为,“极涡”活动增强,是今年臭氧洞面积扩大的主要原因。“极涡”是指冬季在南极上空出现的气旋。由于南极的中心是大陆,四周是海洋,海陆分布均匀,因此“极涡”比较稳定。稳定的“极涡”把南极上空的空气孤立起来,切断了与中低纬度空气的交流。在这个“小系统”内,能够破坏臭氧层的物质浓度很高。“极涡”活动越强,维持时间越长,南极臭氧层受到的破坏就大。

王庚辰认为,出现这种情况跟消耗臭氧层物质(通常简称为ODS)的化学特性以及南极特殊的气候条件有关系。

具体来说,绝大部分ODS物质的化学性质稳定,在大气中滞留的时间很长。典型的是氟利昂。在它发明之初这种稳定性还被作为一个重要的优点。但是它的“稳定”是在大气层中下部的稳定。在到达10公里以上的大气层后,ODS物质可以提供自由的Cl和Br等来消耗臭氧。在消耗臭氧的化学过程当中,Cl本身却并没有消耗。科学家估计一个Cl原子可以消耗大约10万个臭氧分子。ODS物质在全球大气层中的分布是稳定而均匀的,臭氧的消耗是全球性的。

在南极,低温形成了一种特殊的极地云层,大大方便了ODS释放Cl的化学过程。化学反应产生了大量的Cl,如果能与中低纬度大气层“交换”,把Cl的浓度降到一个较低的水平,臭氧层就会是安全的。但是“极涡”造成的“封闭”环境,使得大量的Cl越聚越多,浓度越来越高,导致臭氧消耗巨大。

“‘极涡’的强弱直接影响到臭氧洞的面积”,王庚辰研究员打了