臭氧层相关资料:
大气中臭氧集中的层次。一般指高度在10~50公里之间的大气层(大致同平流层的高度相当);也有指20~30公里之间的臭氧浓度最大的大气层。在臭氧层里,臭氧的浓度很稀,即使在浓度最大处,所含臭氧对空气的体积比也不过为百万分之几,因此臭氧是大气中的微量成分。将它折算到标准状态(气压1013.25百帕,温度273K),臭氧的总累积厚度为0.15~0.45厘米,平均约0.30厘米。其含量虽少,却能将大部分太阳紫外辐射吸收,使地球上的人类和其他生物,不致于被强烈的太阳紫外辐射所伤害;臭氧吸收太阳紫外辐射而引起的加热作用,还影响着大气的温度结构和环流(见平流层和中层大气物理学)。臭氧层是法国科学家C.法布里于20世纪初发现的。
臭氧层的形成 高层大气中的一个重要的光化学反应是氧分子吸收太阳辐射中波长短于2420埃的光量子而离解为氧原子:
O2+hv(λ<2420埃)→O+O
由此可形成一系列反应,其中最重要的是氧分子和氧原子在第三体(M)的参与下形成臭氧:
O2+O+M→O3+M
这里的M以氧分子和氮分子为主,它们是在反应过程中同时维持能量守恒和动量守恒所必需的。
臭氧在波长短于11800埃的辐射作用下,能离解为氧分子和氧原子:
O3+hv(λ<11800埃)→O2+O
此外,还有两种反应:
O+O3→2O2
O+O+M→O2+M
上述这些都是主要的反应,而臭氧的实际生消过程是更为复杂的。例如:平流层中有多种微量气体参与了臭氧的生消过程,比较重要的有氮氧化物(NOx)、氢氧化物(HOx)和Cl-ClOx等。据已知氮氧化物在臭氧生消过程中起着催化作用,促使臭氧的破坏。由于影响臭氧生成的两个主要因素──太阳紫外辐射和氧气含量──随高度增加而变化的趋势不同,前者增大,后者减小,综合作用的结果,就在某高度大气中形成了臭氧含量的最大值(约20~30公里)。当上述过程达到平衡状态时,称为臭氧的光化学平衡。臭氧的光化学反应的平衡理论只有在中层才有意义,越是低空光化学平衡所需要的时间越长。在平流层顶,达到平衡需要时间约1小时;在臭氧极大值处或更低的高度
大气中臭氧集中的层次。一般指高度在10~50公里之间的大气层(大致同平流层的高度相当);也有指20~30公里之间的臭氧浓度最大的大气层。在臭氧层里,臭氧的浓度很稀,即使在浓度最大处,所含臭氧对空气的体积比也不过为百万分之几,因此臭氧是大气中的微量成分。将它折算到标准状态(气压1013.25百帕,温度273K),臭氧的总累积厚度为0.15~0.45厘米,平均约0.30厘米。其含量虽少,却能将大部分太阳紫外辐射吸收,使地球上的人类和其他生物,不致于被强烈的太阳紫外辐射所伤害;臭氧吸收太阳紫外辐射而引起的加热作用,还影响着大气的温度结构和环流(见平流层和中层大气物理学)。臭氧层是法国科学家C.法布里于20世纪初发现的。
臭氧层的形成 高层大气中的一个重要的光化学反应是氧分子吸收太阳辐射中波长短于2420埃的光量子而离解为氧原子:
O2+hv(λ<2420埃)→O+O
由此可形成一系列反应,其中最重要的是氧分子和氧原子在第三体(M)的参与下形成臭氧:
O2+O+M→O3+M
这里的M以氧分子和氮分子为主,它们是在反应过程中同时维持能量守恒和动量守恒所必需的。
臭氧在波长短于11800埃的辐射作用下,能离解为氧分子和氧原子:
O3+hv(λ<11800埃)→O2+O
此外,还有两种反应:
O+O3→2O2
O+O+M→O2+M
上述这些都是主要的反应,而臭氧的实际生消过程是更为复杂的。例如:平流层中有多种微量气体参与了臭氧的生消过程,比较重要的有氮氧化物(NOx)、氢氧化物(HOx)和Cl-ClOx等。据已知氮氧化物在臭氧生消过程中起着催化作用,促使臭氧的破坏。由于影响臭氧生成的两个主要因素──太阳紫外辐射和氧气含量──随高度增加而变化的趋势不同,前者增大,后者减小,综合作用的结果,就在某高度大气中形成了臭氧含量的最大值(约20~30公里)。当上述过程达到平衡状态时,称为臭氧的光化学平衡。臭氧的光化学反应的平衡理论只有在中层才有意义,越是低空光化学平衡所需要的时间越长。在平流层顶,达到平衡需要时间约1小时;在臭氧极大值处或更低的高度
