紫外线与臭氧层?
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/23 14:01:15
紫外线与臭氧层?
紫外线与臭氧层?
紫外线与臭氧层?
臭氧的分子式为O3
臭氧的生成与破坏
大量的自由氧是地球大气特有现象.而臭氧是由普通氧气和日光经由一连串的光化作用,加工制造出来的,於是,臭氧层诞生!
(1)高层大气,氧分子吸太阳辐射,进行光解,分解成两个氧原子.
(2)氧原子、氧分子结合成臭氧分子.(M为中性第三气体,通常为氮气或氧气,不参与反应 ,作用为带走多余能量以维持平衡)
紫外线是太阳辐射的其中一区段,波长约在230nm~400nm,又依据波长分为UV-A
(315nm~400nm)、UV-B(280nm~315nm) 、UV-C(230nm~280nm) .这当中,又以 UV-B对生物的伤害最大,包括DNA分子的干扰破坏,因此人类变得很容易得皮肤癌、白内障病变增加、以及人体的免疫系统减弱等等.另外,生态上也发生了平衡的危机.
紫外线的天敌-臭氧层
臭氧层主要分布於15~45公里的平流层中,约占大气臭氧总量90%,其中最高浓度约在25~30公里的上平流层中,气柱中臭氧全量主要取决於此（全量单位1D.U=10-3atm cm,表单位面积垂直气柱中臭氧量聚合后的高度）.
全球臭氧分布最低值在赤道附近,平均值约略低於260D.U．随纬度增加全量亦增加,至极区达最高值约为400D.U.北半球之臭氧全量大於南半球,且北半球更靠近极区.
臭氧的自然破坏途径 ：
O3+hν (Harley带) ®O+O2.(1)
O+O3 ® O2+O2.(2)
(1)臭氧在Harley带(200nm-320nm)吸收能量,解离成一个氧原子和一个氧分子.
(2)一个氧原子和臭氧分子结合后分成两个氧分子.
臭氧的功能
大气中臭氧含量虽然不到100万分之1（1ppm）,但是这薄薄的一层却对芸芸众生非常重要．太阳辐射进入大气层时,其中最具杀伤力的紫外辐射线约有90%被吸收过滤将其转换成热能,只有少数漏网之鱼才能抵达地面.又因紫外线破坏生物分子,增加皮肤癌.白内障的机率及影响生物的生长,危及整个生态系,所以大气臭氧对人类具有保护的功能（臭氧层亦称臭氧保护层）.
太阳辐射线是短波辐射线,99%的太阳辐射线波长介於0.4微米之间,波长小於0.4微米属於紫外线辐射线（Ultraviolet）,简称UV.太阳辐射线对生物影响与波长有关．其中第6.7.8段属於紫外辐射线,而臭氧主要吸收的是0.20~0.33微米的哈特利波段（harley-band）,其中0.29~0.32微米的紫外辐射线又名〔紫外B辐射〕（UV-B）,其对生物影响最大．若大气臭氧减少则全球UV-B大增,重重影响环境生态.
臭氧吸收紫外线的反应：
O3 ® O+O2
O+O2 ® O3+ 热能
上面两式的净反应中,臭氧量并没有增减,只是将太阳光中有害的UV-B转换成无害的热能,及说明臭氧能有效过滤UV-B,不致危害生物.