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為什麼南極沒有四季

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更新時間:2022-05-18
為什麼南極沒有四季
 
由於海拔高,空氣稀薄,再加上冰雪表面對太陽輻射的反射等,使得南極大陸成為世界上最為寒冷的地區,其平均氣溫比北極要低20度。南極大陸的年平均氣溫為零下25度。南極沿海地區的年平均溫度為零下17~20度左右;而內陸地區為年平均溫度則為零下40~50度;東南極高原地區最為寒冷,年平均氣溫低達零下57度。到現在為止,地球上觀測到的最低氣溫為攝氏零下89.6度,這是1983年7月在新西蘭南極觀測站“萬達”記錄到的,在這樣的低溫下,普通的鋼鐵會變得像玻璃一般脆;如果把一杯水潑向空中,落下來的竟然是一片冰晶。南極的寒冷首先是與它所處的高緯度地理位置有關,由於高緯度地理位置,導致了在一年中漫長的極夜期間沒有太陽光。同時,與太陽光線入射角有關,緯度越高,陽光的入射角越大,單位面積所吸收的太陽熱能越少。南極位於地球上緯度最高的地區,太陽的入射角最小,陽光只能斜射到地表,而斜射的陽光熱量又最低。再者,南極大陸地表95%被白色的冰雪覆蓋,冰雪對日照的反射率為80%一84%,只剩下不足20%到達地面,而這可憐的一點點熱量又大部分被反射回太空。南極的高海拔和相對稀薄的空氣又使得熱量不容易保存,所以南極異常寒冷。南極不僅是世界最冷的地方,也是世界上風力最大的地區。那裡平均每年8級以上的大風有300天,年平均風速19.4米/秒。1972年澳大利亞莫森站觀測到的最大風速為82米/秒。法國迪爾維爾站曾觀測到風速達100米/秒的飓風,這相當於12級台風的3倍,是迄今世界上記錄到的最大風速。南極風暴所以這樣強大,原因在於南極大陸雪面溫度低,附近的空氣迅速被冷卻收縮而變重,密度增大。而覆蓋南極大陸的冰蓋就像一塊中部厚、四周薄的“鐵餅”,形成一個中心高原與沿海地區之間的陡坡地形。變重了的冷空氣從內陸高處沿斜面急劇下滑,到了沿海地帶,因地勢驟然下降,使冷氣流下滑的速度加大,於是形成了強勁的、速度極快的下降風。南極沒有四季之分,僅有暖、寒季的區別。暖季11月至3月;寒季4月至10月。暖季時,沿岸地帶平均溫度很少超過零攝氏度,內陸地區平均溫度為零下20至零下35攝氏度;寒季時,沿岸地帶為零下20至零下30攝氏度,內陸地區為零下40至零下70攝氏度。1967年初,挪威在極點附近測得零下94.5攝氏度的低溫。據估計,在東南極洲上可能存在零下95至零下100攝氏度的低溫。
 
。南極臭氧洞首先是一種自然現象,太陽風是臭氧空洞的元凶,溫暖海水蒸發、電解等也可產生氯離子;天然產生的溴也是破壞臭氧層的重要原因。人類活動導致臭氧洞進一步擴大。例如,氯氣、氯化物、溴化物的制造使用,人類活動導致的全球變暖使海洋蒸發量加大、熱帶風暴加劇、海平面上升和地震火山活動增多等等。
不是,是南極的臭氧到其他地方補充了,而留下了南極這個空洞。
所謂空洞指的是濃度低,並不是沒有。原因是極地大氣層(包括臭氧層)較薄,再加上季節性的熱力和空氣動力作用,這裡先出現了空洞。
舉個例子,由於青藏高原臭氧層也很薄,所以也有空洞。



具體形成原因看下文:
來自美國宇航局新聞公報的消息說,2000年10月,南極上空的臭氧空洞面積達到2900萬平方公裡,這是迄今為止觀測到臭氧空洞的最大面積。那麼南極臭氧洞是怎麼回事?大氣中的臭氧空洞還會持續多久?

其實,人們對地球大氣中的臭氧並不陌生,它由三個氧原子構成,是普通氧氣的同胞兄弟。通過長期研究,科學家們證實,臭氧是地球大氣中的一種微量氣體組份,它是由於大氣中的氧分子被太陽的紫外輻射分解成氧原子後再與周圍的氧分子迅速結合而形成的。在地球大氣中,大約有90%的臭氧含量集中在離地球表面10—50公裡的高度范圍內,這就是人們所說的大氣臭氧層。

大氣中的臭氧含量只占大氣的百萬分之幾,其平均密度約為每立方厘米0.9×10-10克。如果把地球大氣中所有的臭氧都集中在地球表面上,則它只形成約3毫米厚的一層氣體,其總重量也不過為30億噸左右。然而它對地球大氣中的化學、輻射和動力學過程有著重要影響。更重要的是,大氣中的臭氧可以吸收掉太陽紫外輻射中絕大部分對生命有傷害的紫外輻射,從而使地球上一切生命免受過量太陽紫外輻射的傷害而得以正常生存和繁衍。可以毫不誇大地說,地球上的一切生命就像離不開水和氧氣一樣離不開大氣臭氧層,大氣臭氧是地球上一切生靈的天然保護傘。

對大氣中的臭氧的較系統觀測研究始於20世紀中期,從那時起在全世界范圍內逐漸形成了對大氣臭氧的全球觀測系統並按世界氣象組織(wmo)的規定的統一規范對大氣臭氧進行著日常業務觀測。觀測結果表明,較長時間以來,全球大氣中的臭氧含量沒有發現有明顯變化。

但是1985年,人們未預料到的事發生了,這一年,英國科學家喬·弗曼等人首次報道,1980—1984年間,南極上空每年春季(即10月)臭氧含量與同年3月相比大幅度下降,出現了臭氧洞。這對人類自身的生存構成了威脅,從而引起了世界各國政府和人民大眾的普遍關注,並構成了當今人類面臨的重大環境問題之一。

所謂南極臭氧洞是指南極地區上空大氣臭氧總含量季節性大幅度下降的一種現象,並非臭氧完全消失出現了真正的洞,南極臭氧洞通常於每年8月中旬開始逐漸形成,10月中、上旬達到最大面積,並於11月底或12月初臭氧洞消失。對迄今已掌握的衛星和地面觀測資料的分析表明,南極大陸上空大氣中臭氧含量的明顯減少始於20世紀70年代末,1982年10月南極上空首次出現了臭氧含量低於200du(du為多普遜臭氧單位)的區域形成了臭氧洞,在隨後的幾年裡臭氧洞的面積不斷擴大,洞內的臭氧含量不斷降低。進入20世紀90年代以來,南極臭氧洞繼續發展,臭氧洞的最大面積已由80年代末的2000萬平方公裡左右擴展到目前的大約2900萬平方公裡。

南極上空臭氧層的嚴重耗損向人們提出了一個嚴肅的科學問題:是什麼原因導致了南極臭氧洞的形成?究竟誰是破壞大氣臭氧層的元凶?自1985年首次關於南極臭氧洞的報道以來,科學家們圍繞南極臭氧洞的形成原因開展了大量地實地考察和理論研究工作,在一段時間內曾爭論不休,眾說紛纭,先後提出了多種假說。到目前為止,基於大量研究結果,科學家們已基本上取得了共識,即認識到南極臭氧洞是人類活動造成的,是人類向大氣中排放的氟氯烴化合物(cfcs)等導致了大氣臭氧層的破壞。20世紀以來,隨著工業的發展,人們在制冷劑、發泡劑、噴霧劑以及滅火劑中廣泛使用性質穩定、不易燃燒、價格便宜的氟氯烴物質以及性質相似的鹵族化合物,這些物質在大氣中滯留的時間很長(有的可達100年以上)容易積累,當它們上升到高層大氣之後,在強烈太陽紫外輻射作用下會使臭氧分子遭到破壞。人類向大氣中排放的氟氯烴等物質對大氣臭氧的破壞是全球性的,在南極地區,只是由於其上空特殊的熱力和動力學條件才造成了臭氧含量的季節性大幅度下降,形成了臭氧洞。

早在20世紀70年代初期,科學家們指出人類向大氣中排放的氟氯烴等物質會使大氣中的臭氧遭到破壞,隨後聯合國環境署制定了“世界保護臭氧層行動計劃”,80年代初一些國家率先開始了保護臭氧層的行動,並於1985年21個國家的政府代表簽署了《保護臭氧層維也納公約》,呼吁各國政府采取聯合行動,保護臭氧層。1987年9月,36個國家和10個國際組織的140名代表和觀察員在加拿大蒙特利爾集會,通過了《關於消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,進一步提出了控制消耗臭氧層物質的具體措施和方案。到目前為止,《議定書》的締約方已達到165個之多,反映了世界各國政府對保護臭氧層工作的重視和責任。不僅如此,聯合國環境署還規定從1995年起,每年9月16日為“國際保護臭氧層日”,以增加世界人民保護臭氧層的意識,提高參與保護臭氧層行動的積極性。

我國政府和科學家們非常關心保護大氣臭氧層這一全球性的重大環境問題。我國早於1989年就加入了《保護臭氧層維也納公約》,先後積極派團參與了歷次的《公約》和《議定書》的締約國會議,並於1991年加入了修正後的《議定書》。我國還成立了保護臭氧層領導小組,開始編制並完成了《中國消耗臭氧層物質逐步淘汰國家方案》。根據這一方案,我國已於1999年7月1日凍結了氟氯化碳的生產,並將於2010年前,全部停止生產和使用所有消耗臭氧層物質。

全球范圍內大氣臭氧層的耗損和南極臭氧洞的出現是大自然報復行動,是人類自己釀制的苦果,人類要為此付出代價。近20年來,全球平均臭氧濃度每10年約減少3%,南極和北極上空臭氧耗損嚴重。值得注意的是,在人群集中的北半球中緯度地區,20世紀90年代以來,在冬季連續觀測到了1957年以來的最低臭氧值,在青藏高原地區上空夏季也出現了臭氧的低值中心。這些觀測事實表明,在全球范圍內,大氣臭氧層確實在變薄,在高緯度地區尤為明顯。科學家們預言,這種臭氧層變薄的過程還會繼續下去。

那麼,這種令人擔心的臭氧層變薄還會持續多長時間呢?科學家們的回答是,這完全取決於人類自己。最近,諾貝爾化學獎獲得者保羅·克魯森預告,臭氧洞可望在30—40年後消失,顯然,這是一種比較樂觀的估計。按照目前科學界對大氣臭氧層耗損原因的認識,臭氧層變薄主要是由於人類向大氣中排放消耗臭氧層物質引起的,目前,這種物質在大氣中的濃度還在繼續增加,即使按照《蒙特利爾議定書》的約定,在2000年前全世界都停止對消耗臭氧層物質的生產和使用(實際上已不可能),但由於這種物質在大氣中壽命很長,它們在大氣中的濃度也還會繼續增加,並可能在21世紀初達到最大值後,才開始逐漸減少。這就意味著,如果大氣中的一些基本過程沒有明顯變化,那麼大氣中臭氧的耗損會一直延續到21世紀中期以後。

當然,大氣臭氧層變化涉及到發生在大氣中的一系列復雜的物理、化學和動力學過程,其中有些問題目前尚未被科學家所認識,因此,上述預言在科學上均有一定的不確定性。但無論如何,人類應當從臭氧空洞出現這一事實中反思自己的行為,對目前臭氧層耗損可能導致的惡化人類生存環境的後果采取相應對策,並應當刻不容緩地采取行之有效的堅決行動,確實保護好人類賴以生存的大氣臭氧層。yi就是個洞嘛臭氧空洞出現在南極與大氣環流有關系。加上南極是一塊高原,而北極是海洋。所以,臭氧空洞沒有出現在北極。  有最新研究表明,南極臭氧洞的形成,既有人為因素,也有自然因素。南極臭氧洞首先是一種自然現象,太陽風是臭氧空洞的元凶,溫暖海水蒸發、電解等也可產生氯離子;天然產生的溴也是破壞臭氧層的重要原因。人類活動導致臭氧洞進一步擴大。例如,氯氣、氯化物、溴化物的制造使用,人類活動導致的全球變暖使海洋蒸發量加大、熱帶風暴加劇、海平面上升和地震火山活動增多等等。
  至於它在南極發生,是和大氣環流和地球磁場有關。人類破壞嚴重啊            南極臭氧空洞形成原理
自從發現在南極上空存在臭氧空洞以後,為了查實和弄清臭氧層耗減及臭氧空洞形成的原因,美國宇航局(nasa)牽頭組織了數十個科學家於1986年和1987年的9~11月,兩次赴南極進行臭氧探險活動,尋求揭示臭氧空洞形成的機理。在第二次探險中獲得了有效的探測結果,由此推理出臭氧空洞形成的機理。
人類所排放的cfcs主要在北半球,其中歐洲、俄羅斯、日本和北美洲約占總排放量的90%。這種不溶於水和不活潑的cfcs,在頭1~2年內在整個大氣層下部並與大氣混合。這種含有cfcs的大氣從底部向上升騰,一直到達赤道附近的平流層。然後分別流向兩極,這樣經過整個平流層的空氣幾乎都含有相同濃度的cfcs,然而由於地球表面的巨大差異,兩極地區的氣象狀況是完全不同的。南極是一個非常廣闊的陸地板塊(南極洲),周圍又完全被海洋所包圍,這種自然條件下產生了非常低的平流層溫度。在南極黑暗酷冷

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