臭氧洞的定義與破壞
1. 臭氧層位於平流層,在離地表 10-30 公 里處最多,其中以赤道地區濃度最高,兩 極反之 2. 臭氧洞的定義是指大氣中的臭氧量小於 2 00 多布森單位 3. 因氟氯碳化物被分解破壞極地渦流是主要原因 !
• 極地環流胞 • 中緯度環流胞 ( 佛 雷 • 爾胞 ) • • 低緯度環流胞 ( 哈德 • 理胞 ) •PSCs
(polar stratospheric clouds, 極地平流層雲 )
• 在極地 6 月,永夜的冬季來臨,由於缺乏太陽照射,氣溫 常會降至 -80℃ 左右。當溫降至約 195°K(-78 )℃ 時,平流 層中的「三水硝酸」 (HNO3‧3H2O) 便會包圍住直徑約 0.1 微米的硫酸微粒,而凝結成直徑約 1 微米的較大顆粒,形 成 PSCs 。 • 如果氣溫持續下降至 190K (- 83℃ )以下,水氣就會附 著在這些三水硝酸顆粒的表面,凝結成冰粒,三水硝酸在 凝結的過程中會吸收 HCl 至其晶界面( grain boundary ) 中,再與 ClONO2 反應,以生成硝酸,但同時也放出氯氣
• ClONO2(g) + HCl(s)→Cl2(g) + HNO3(s)
氯氣極不安定,到了九月,極地春季陽光 降臨,氯氣就能在短短數小時內,被紫外 線分解成兩氯離子:
• Cl + O3→ClO + O2---(1)
• ClO + ClO→ClOOCl---(2)
• ClOOCl + hv→Cl + ClOO---(3)
• ClOO→Cl + O2 ---(4)
每年的 5 、 6 月間,也就是在南極冬季開始時 ,由強烈的冷氣團環流所形成極地渦流,這種現象會 一直持續到大約 11 月 ( 春天 ) 溫度回升時,極地渦流才 會消解。 由於形成極地渦旋的冷氣團風速強勁,因此渦 旋內部的空氣會與周圍的大氣完全隔離,而從低緯度 地區所吹來溫暖而富含臭氧的空氣,便無法進入渦旋 ,使內部溫度無法上升,而有助於生成 PSCs ,造成臭 氧分解;同時,能吸收紫外線輻射,使大氣溫暖的臭 氧被分解,氣溫益愈下降,又促進了 PSCs 的生成,也 使低溫的極地渦旋更為穩定。
為什麼北極沒有極地渦流 ?
其實是有的 ! 只是比較弱而以 !