臭氧洞(Ozone)-中

Posted on 2010/09/16 in 地球科學, 生命科學, 生態學原理, 生態與演化 with 尚無留言 3,099 views

臭氧洞(Ozone)-中
臺北縣新莊國民中學自然與生活科技領域賴俐伶老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

氟利昂(Freon)因穩定性高，不自燃、不助燃也不易起化學變化，以及對人體傷害較小等優點，普遍使用於各種工業及日常生活用品。其中又以CFC-11(CCl₃F)、CFC-l2 (CCl₂F₂)及CFC-113(C₂Cl₃F₃)三種原料佔最大使用量，使用範圍包括：發泡劑、冷媒、清洗劑、噴霧劑等。

Freon自l970年開始大量生產及使用，1986年全球消費量達113萬公噸，其中約有70%的量，會排放至大氣中。

氯氟碳化物化學性質相當穩定，生命期更長達數十年至百年之久，因此會在大氣中不斷累積，要上升到平流層才會因受到紫外線的照射而分解，此時其中所含的氯會被釋放出來，與臭氧反應，而使臭氧分解消失。一個氯原子在失去活性以前，足以破壞一萬個臭氧分子，因此對臭氧層造成莫大的威脅。

自1978年開始的十年內，全球各緯度平流層的臭氧含量降低約1.2%至10%不等，南極上空更是臭氧被破壞最嚴重的地區，甚至在春季期間更會出現所謂的「臭氧洞」，面積可達到和英國面積一樣大小。

但CFCs主要是由北半球工業國家所排出，北半球大氣中的濃度也確實高於南半球，但為什麼至今最大的臭氧洞是出現在南極而不是在北極呢？顯然跟南極特殊的地理環境跟氣候狀況有密切關聯。

冬季在極區上空的平流層形成渦旋阻斷了空氣的交換，造成極低溫狀態(低於-80℃)，這種極低溫將有助於極性冰晶雲的產生。

CFCs經過化學反應形成CIONO₂、BrONO₂和HCI等化合物，被吸附在冰晶的表面。當早春陽光出現時，這些化合物會被轉換成化性活潑的CI、Br或CIO、BrO，將以驚人的效力造成O3大量損耗。

由於
（1）北極地區平流層的溫度很少低於-80℃。
（2）北極地區平流層氣旋在陽光出現前通常已經消散，帶著O3的空氣可進來補充流失的。所以雖然自1988年起，北極地區冬春季期間亦出現類似O3破壞情形，但顯然沒有南極嚴重。