地球生命保護(hù)傘
我們居住的地球周?chē)鼑粚哟髿猓@層大氣主要成分是氮和氧,約占99%以上。此外,還有少量的二氧化碳、水汽和臭氧等等。雖然二氧化碳、水汽和臭氧的含量很小,但是,對(duì)氣候變化的影響很大。
包圍地球的大氣其溫度隨高度變化,依照溫度梯度劃分大氣垂直結(jié)構(gòu)。接近地表面的是對(duì)流層,其上依次是平流層、中層大氣和熱層大氣。熱層大氣是大氣的最外圈,越向外越稀薄,沒(méi)有明顯界限。大氣受地球引力環(huán)繞在地球周?chē),離地表越近,空氣密度越高,大約90%的空氣聚集在離地表30公里范圍內(nèi);到了離地面100公里處,不到海平面的百萬(wàn)分之一。與地球半徑6370公里相比,大氣只是薄薄一層而已。
平流層位于離地10--50公里處,大氣中的臭氧絕大部分集中在平流層25--30公里范圍內(nèi),稱為臭氧層。實(shí)際上,在臭氧層內(nèi)各地分布不均勻,而且大氣中的臭氧總量非常少,不到大氣全體的百萬(wàn)分之一(1ppm)。如果在00C把他們放在海平面氣壓下,他們就會(huì)變成薄薄一層,其厚度相當(dāng)于二十多頁(yè)紙,大約是0.3--0.5厘米厚。這個(gè)薄薄的臭氧層,能夠阻止太陽(yáng)光中99%的紫外線,有效地保護(hù)了地球生物的生存。盡管臭氧絕大部分存在于平流層中,但也有少量臭氧存在于對(duì)流層中,他們大部分是工業(yè)污染的光化學(xué)產(chǎn)物,因此,它們是地區(qū)性分布,不是全球性覆蓋分布特征。臭氧層中臭氧含量的減少等于在屋頂上開(kāi)了天窗,導(dǎo)致太陽(yáng)對(duì)地球紫外線輻射增強(qiáng)。大量紫外光照射進(jìn)來(lái),嚴(yán)重?fù)p害動(dòng)植物的基本結(jié)構(gòu),降低生物產(chǎn)量,使氣候和生態(tài)環(huán)境發(fā)生變異,特別對(duì)人類(lèi)健康造成重大損害。美國(guó)一個(gè)科學(xué)小組指出,北美洲上空平流層臭氧含量在最近5年內(nèi)減少了約百萬(wàn)分之一,皮膚癌癥患者就達(dá)50萬(wàn)人,其中惡性腫瘤病例25000人,死亡約5000人。有人估計(jì),如果臭氧層中臭氧層含量減少10%,地球的紫外線輻射將增加19%-22%,皮膚癌發(fā)病率將增加15%-25%,僅美國(guó)死于皮膚癌的人將增加150萬(wàn)人,白內(nèi)障患者將達(dá)到500萬(wàn)人,患呼吸道疾病的人也將增多。紫外輻射增強(qiáng),將打亂生態(tài)系統(tǒng)中復(fù)雜的食物鏈,導(dǎo)致一些主要生物物種滅絕。大量紫外線輻射還可能降低海洋生物的繁殖能力,擾亂昆蟲(chóng)的交配習(xí)慣,并能毀壞植物,特別是農(nóng)作物,使地球的農(nóng)作物減產(chǎn)2/3,導(dǎo)致糧食危機(jī)。
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