地球生命保護傘
我們居住的地球周圍包圍著一層大氣,這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構。接近地表面的是對流層,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,沒有明顯界限。大氣受地球引力環繞在地球周圍,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;到了離地面100公里處,不到海平面的百萬分之一。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,稱為臭氧層。實際上,在臭氧層內各地分布不均勻,而且大氣中的臭氧總量非常少,不到大氣全體的百萬分之一(1ppm)。如果在00C把他們放在海平面氣壓下,他們就會變成薄薄一層,其厚度相當于二十多頁紙,大約是0.3--0.5厘米厚。這個薄薄的臭氧層,能夠阻止太陽光中99%的紫外線,有效地保護了地球生物的生存。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流層中,他們大部分是工業污染的光化學產物,因此,它們是地區性分布,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了天窗,導致太陽對地球紫外線輻射增強。大量紫外光照射進來,嚴重損害動植物的基本結構,降低生物產量,使氣候和生態環境發生變異,特別對人類健康造成重大損害。美國一個科學小組指出,北美洲上空平流層臭氧含量在最近5年內減少了約百萬分之一,皮膚癌癥患者就達50萬人,其中惡性腫瘤病例25000人,死亡約5000人。有人估計,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%,皮膚癌發病率將增加15%-25%,僅美國死于皮膚癌的人將增加150萬人,白內障患者將達到500萬人,患呼吸道疾病的人也將增多。紫外輻射增強,將打亂生態系統中復雜的食物鏈,導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,擾亂昆蟲的交配習慣,并能毀壞植物,特別是農作物,使地球的農作物減產2/3,導致糧食危機。
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