撰文/王恩眷( 中国气象局华风气象传媒集团)
本文来自《知识就是力量》杂志
臭氧,因臭氧层而被人们所熟知:位于地球上层大气中的臭氧层不断吸收太阳辐射中有害的紫外线,被誉为地球的“保护伞”。近年来,各种观测和研究发现:臭氧,原本待在“天上”默默守护地球的“天使”,不仅来到了我们身边,还成了危害人类健康的“反派”,亦正亦邪的臭氧到底经历了怎样的转变?我们又该如何应对呢?
“我” 和氧气其实是一家人
臭氧分子结构的发现表明了臭氧是氧气的“孪生兄弟”,它们在一定的条件下可以相互转化。1913年,法国物理学家法布里通过光学和光谱学的研究,最终成功地证明了高层大气中臭氧的存在。
臭氧层位于地球大气的平流层中
在此基础上,英国地球物理学家卡普曼又解释了臭氧层的形成,只有在20-25千米的高度范围内,既有足够的氧原子,又有足够的氧分子,最有利于三体碰撞出臭氧。
3毫米的“保护伞”究竟有何用
臭氧层会吸收大部分紫外线
太阳辐射出的紫外线(按照波长由长到短)包括紫外线A、紫外线B和紫外线C,也就是我们常说的UVA、UVB、UVC。其中波长最短、蕴含能量最大、对皮肤等伤害最大的就是UVC,而臭氧层恰恰会把UVC全部吸收,它同时还会吸收大部分的UVB,最终就是这“薄薄”的臭氧层阻绝了97%-99%的紫外线辐射,使地球上的人类和动植物免受伤害。
臭氧:是“天使”也是“反派”
2006年9月测定的南极上空产生的臭氧层空洞(图源:维基百科)
整个地球大气中的臭氧,绝大多数(约占90%)存在于高空大气的臭氧层中,这里的臭氧默默守护着地球上的生命。可是还有约10%的臭氧存在于近地面层,也就是我们人类生活的这个空间。
汽车尾气等排放的氮氧化物(NO x )和日常生活中的各种挥发性有机物(VOC S ) 正是形成臭氧污染的源头。NOx和VOCS遇到高温和强光照时,经过一系列复杂的光化学反应,都容易形成臭氧。当臭氧大量形成,浓度超过一定限值,就会成为危害人类健康的“臭氧污染”。
夏季晴空下的“隐形天气反派”
中午2点到下午6点臭氧浓度最高(图源:中国天气)
臭氧污染的出现,一般在晴朗少云的春末以及夏秋季。从每年的4月份开始,一直持续到10月份,其中6-8月浓度较高。有助于臭氧污染形成的天气条件主要有:高温、晴朗少云、干燥、少风。这些天气条件可以总结成“热、晒、干、静”这四个字。在北方芒种时节很容易集“热、晒、干、静”这四种天气于一身。在南方的夏季尤其是发生“伏旱”时,臭氧污染也容易产生。
臭氧污染气象预报
近年来,随着人们对臭氧污染的认识和重视,气象部门开始将氧污染预报加入到空气污染预报业务中来。
为了大家有更好的生存环境,抵制臭氧污染,请遵循以下原则:
(1)多向周围的人宣传臭氧污染的相关知识,推广绿色生活理念。
(2)节约用电,夏季空调温度的设定不要太低。
(3)绿色出行,公交、自行车、步行,环保又健康。
(4)日常生活中少用包装劣质和带有严重挥发性气味的日化用品。
(5)提醒父母家居装修时多选择水性环保涂料,汽车加油时选择更清洁的汽油。
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