臭氧是如何吸收紫外线的,臭氧与阳光中的紫外线的关系是怎么样的

本文目录

• 1.臭氧与阳光中的紫外线的关系是怎么样的图片
• 2.臭氧层可以吸收紫外线吗
• 3.臭氧会吸收紫外线吗
• 4.臭氧为什么能吸收紫外线

臭氧与阳光中的紫外线的关系是怎么样的图片

臭氧是氧气的一种异构体，是大气中的微量气体之一，在大气中的含量仅占亿分之一，如果把所有这些臭氧集中在地球表面上，也只能形成3毫米厚的一层气体，总重量约为30亿吨，臭氧在地表空气中是微乎其微的，但在海拔10～60千米中聚集了一个臭氧层，且主要聚集在平流层中距地面20～25千米的高空。臭氧层对保护地球上的生命以及调节地球的气候都具有极为重要的作用。

在平流层中，在太阳光照射下，氧气分离成氧原子。氧原子与氧气结合生成臭氧。臭氧又吸收紫外线，变成氧气和氧原子，这样循环往复，不断地产生大量的臭氧。

在大气层的上层，氧分子不断受到太阳光紫外线的辐射。当氧分子吸收了波长短于242纳米的光子时就会分解成两个氧原子，因而在海拔400千米或更高的地方，99％的氧处于原子状态；在高度低于400千米的地方，氧气的数量远多于氧原子；而在130千米左右的地方，氧气和氧原子的浓度相当。当氧原子跟氧分子碰撞，并有一个双原子物质如氮气或氧气吸收过剩的能量时，就产生臭氧。形成臭氧的这个过程在大约海拔30千米的平流层处达到了最高点。大气中所有的臭氧几乎都集中在对流层与同温层底部这两层中。臭氧的绝大部分都集中在地面上空20～25千米的空中，其最高浓度约10克/吨，即使在这里，10万个气体分子中也只有1个分子的臭氧。同温层中的臭氧有时可以下降到对流层中来，但对流层中的臭氧却不能上升到同温层中去。

同时，强烈的太阳光不断地加热平流层，使其温度保持在－80℃～－40℃，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。

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。紫外线的适当照射，能够杀死某些病菌，起到防病的作用。然而，过量紫外线的照射，则会对人类健康产生不利影响。

臭氧层可以吸收太阳紫外线中对生物有害的部分。同时，由于紫外线是平流层的热能来源，臭氧分子是平流层大气的重要组成部分，所以臭氧层在平流层的垂直分布对平流层的温度结构和大气运动起着决定性作用，发挥着调节气候的重要功能。

臭氧层对于地球的重要性，有两种使用较广的比喻足以说明：一是臭氧层是地球的“保护伞”，二是臭氧层是地球的“天然屏障”。现在，我们的“保护伞”和“天然屏障”已遭受到了人类的大肆破坏，产生了臭氧层空洞。

臭氧层可以吸收紫外线吗

臭氧层可以吸收紫外线是由于分子结构使其可以与某种特定能量的紫外线发生共振，严格的说，紫外线的能量也是在一定范围内的，臭氧擅长的copy，只是吸收其中特定的一部分。不过臭氧层吸收的这部分紫外线恰好是容易导致皮肤癌的“凶手”，因此臭氧层对于我们人类功劳很大。

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臭氧会吸收紫外线吗

1、臭氧会吸收紫外线。臭氧可以吸收紫外线，就是由于分子结构使其可以与某种特定能量的紫外线发生共振。臭氧，化学式O3，式量47.998，氧气的一种同素异形体。有鱼腥气味的淡蓝色气体。

2、臭氧有强氧化性，是比氧气更强的氧化剂，可在较低温度下发生氧化反应，如能将银氧化成过氧化银，将硫化铅氧化成硫酸铅、跟碘化钾反应生成碘。

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臭氧为什么能吸收紫外线

平流层臭氧的重要作用

平流层的大气组成取决于两个因素：——是太阳辐射中紫外辐射所引起的一系列复杂过程；另一是从地面排放而被缓慢输入平流层的长寿命物质.臭氧分子(O3)是平流层大气的最关键的组成,它集中在离地面10—50km的范围内,浓度峰值在20—25km高度处.臭氧在大气中垂直高度的总含量相当于标准压力和温度下0．3cm左右厚度的气体层.其最大浓度出现的高度随地理位置和季节而不同,一般,赤道最大浓度出现在25km左右,中纬度地区出现在20km左右,极地则位于16km左右.夏季臭氧浓度高于冬季.平流层足由于臭氧吸收了200—320nm的阳光紫外辐射而得以加热的,臭氧是其主要的热源,因此,臭氧在平流层的垂直分布对平流层的温度结构和大气运动起决定性的作用.

平流层中臭氧的存在对于地球生命物质至关重要,因为,它阻挡了高能量的紫外辐射到达地面.阳光中的紫外辐射虽然只占太阳总发射能量的5％左右,但是它对于地球生命系统又有很大的伤害能力,并且,能量越高,伤害越大.能量最高的部分,即EUV,在平流层以上就被大气中的原于和分子氧所吸收.从EUV到波长＝290nm之间的一般称为UV-C段,被平流层03分子全部吸收.波长为290—320nm的辐射段称UV—B段也有90％被O3分子吸收,从而大大减弱了它到达地面的强度.如果平流层03的含量减少,则地面受到的UV-B段紫外辐射的强度将会增加.研究表明UV—B能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸(DNA),造成细胞死亡；使八类皮肤癌发病率增高；伤害眼睛导致白内障而使眼睛失明；抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长；并穿透10m深的水层,杀死浮游植物和微生物,从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源,影响生态平衡和水体的自净能力.根据美国科学家的近期分析,如果UV—B段紫外线强度增加1％,那么,在美国恶性黑色瘤的死亡率将上升0.8-1.5％,大豆的产量将减少约25％.因此,臭氧层实际上已成为地球生命系统的保护层.

臭氧层的减薄还会造成地面光化学反应加剧,使对流层O3浓度增高,光化学烟雾污染加重.臭氧也能吸收可见光及9-10微米的红外光,使大气层加热.所以,臭氧浓度的变化不仅影响到平流层大气的温度和运动,也影响了全球的热平衡和全球的气候变化.

近二十年来,人们逐渐认识到平流层大气中的一些微量成分,如含氯、含氢自由基、氮氧化物等对平流层臭氧的分解具有催化作用,而人类的某些活动能直接或间接地向平流层提供这些物种,致使平流层臭氧的稳定性受到威胁.十余年来这已成为当前国际上最关注的环境问题之一.尤其在1985年英国南极考察站的科学家Farman等在哈雷湾(Halley Bay)站观测到了早春时期南极上空臭氧急剧减少,即形成所谓的臭氧洞之后,大气臭氧的损耗问题进一步引起了全世界的关注.对臭氧层损耗的物理或化学的原因；由损耗引起的生态后果；臭氧浓度分布的模式预测及控制对策等的研究,已成为大气科学、气象科学、环境科学、生态学、医学等各界研究的一个重大课题.

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