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1984年10月,英国南极科学考察队带上新仪器,再次登临南极大陆。其主要目的就是确认1982年的观测结果。利用新的仪器,他们依然检测到了本来应该由臭氧吸收的光线。利用观测数据,他们又进行了反复的计算。根据计算结果,他们推断:臭氧层中的臭氧减少了不止20%,而在30%以上。
紧接下来,依据连续几年的观测结果,他们发现:南极上空臭氧减少的趋势在不断加剧,到了1987年春季时达到最低点,平流层中的臭氧只有前几年的一半。
1984年底,伐曼把他们的论文寄给了《自然》杂志。《自然》是英国出版的、全世界著名的科学杂志。1985年5月16日,这家杂志刊登了他们的论文。于是,他们的这个最新的、重大的发现传播到了全世界。
从此,全世界的人都知道了,我们的天被捅了个大窟窿。1986年,美国的一支南极科学探险队对那个洞进行了考察。他们的结论是:那个洞还在不断扩大。最近几年的卫星图像显示,南极臭氧洞仍在不断扩大。
双刃之剑
围绕地球的大气有多厚?1000千米。科学家把它分为好多层。从上至下依次是:
最上边的是“磁层”。
其次是中间层。在这层里,气温随着高度的上升而下降。中间层与电离层的下部相重叠。在距地面50~800千米的空间,稀薄的空气分子,在强烈阳光照射下,形成离子。电离层好像一面镜子,把广播台发出的电波返射回地面,这样我们就能收到广播。
电离层下是平流层和对流层,分别位于距地面80千米和9~17千米的高空。这两层共集中了大约99.9%的大气。
在平流层中,水分突然大量减少,臭氧浓度急剧上升。所以,平流层比对流层要干燥得多。由于空气特别的稀薄,平流层往往成为某些污染物的躲藏所。如核-产生的污染物,在平流层中就比对流层中多得多。飞机也往往在这一层中行驶,把大量废气、垃圾等排放在平流层中。
对流层包含了地球上80%以上的大气。几乎所有的云、雾、降雨等等天气现象都发生在对流层。对流层是各种生物活动的空间。各种各样的生命,主要是植物和部分微生物,产生大量的氧气。
紧贴地面的空气是比较温暖的,这是因为地面土壤和海洋吸收了太阳光送来的短波光线的能量,然后辐射出长波段的红外线。正是红外线才使空气变热,空气本身是不能够吸收阳光,使其温度上升的。这就是所谓的"温室效应"。
在平流层中,在太阳光照射下,氧气分离成氧离子。氧离子与氧气结合生成臭氧。臭氧又吸收紫外线,变成氧气和氧离子,这样循环往复,不断地生产大量的臭氧。
同时,强烈的太阳光不断地加热平流层,使其温度保持在-40℃至-80℃,使平流层始终像一层臭氧薄膜,盖在我们头顶,使空气在对流中生成云彩和雪雨等沉降物,保护着我们的身体免遭紫外线的伤害。
可见,臭氧层吸收紫外线和红外线,对于保护人类健康起着举足轻重的作用。大量科学实验证明,动植物需要一定量的紫外线照射,如果照射不够,可能引起某些疾病,如缺乏维生素D等等。紫外线的适当照射,能够杀死某些病菌,起到防病的作用。
紫外线对于动植物的危害也是已被证实的科学事实。对于植物,它的破坏作用是影响其生长速度、影响其正常结构的发育、影响其功能的发挥——光合作用,对于作物来说就是降低了产量。科学试验证实:如果给黄豆增加25%的紫外线辐射量,其产量就要减少25%。如果拿大量被紫外线照射过的草喂牛,牛患皮肤癌和眼睛癌的几率就上升。如果把鱼、蟹、虾和海藻放在比正常大气高50%的臭氧中,就会严重影响其卵子、幼苗和成鱼的生长发育,严重地破坏了生物链。
科学家对动物的研究发现,紫外线会引发皮肤的癌病变。此外,紫外线能够加速人体皮肤的老化。美国环境保护署的科学家估计:如果平流层中臭氧减少5%,直接射到地面的紫外线量就增加7.5%~15%,这样仅仅美国就会增加10000~20000名皮肤癌患者。
最严重的是紫外线能够破坏生命的遗传物质DNA、RNA和蛋白质分子结构,进而诱发大量的生物变异,导致生物圈的退化或重大变迁。其后果是难以预料的近年来,全世界皮肤癌患者呈上升趋势,这也许是由于人们更热衷于阳光浴、衣服越来越薄和越来越短,使越来越多的皮肤暴露在阳光下的缘故。
因此,保护臭氧层是十分重要的。
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