臭氧層有多重要？若沒有它紫外線將增強99倍，地球氣候也會變冷

我們生活在地球上，一切看上去都很平常，然而從生命生存所需要的條件來看，地球生態環境卻是一個非常巧妙的安排。比如地球處於太陽系的宜居帶中，有適宜的溫度，可以使液態水存在，木星在阻擋一些大型隕石撞擊地球，月亮引力引起地球內部熔岩的活動以維持地球的磁場，而且月亮還能引起地球表面的海洋與大氣潮汐活動，地球生態環境得以長期維持可供生命生存的狀態，其中臭氧層也是很關鍵的一環。

臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度高的層次，分布在地球地面以上20~50公里的大氣高度之間，但主要位於20—25公里的高度間，雖然說起來臭氧層的厚度最少可達5公里，但是若把臭氧層的臭氧校訂到標準情況，也就是說將臭氧分子按空氣濃度排列成一層，這層純臭氧的厚度平均僅為3毫米左右。

臭氧層中的臭氧主要是太陽紫外線製造出來的。太陽光線中的紫外線分為長波和短波兩種，當大氣中的氧氣分子受到短波紫外線照射時，氧分子會分解成原子狀態。氧原子（O）的不穩定性極強，當它再與氧分子（O2）反應時，就形成了臭氧（O3），在地球大氣層中每年大約會形成500億噸臭氧。

當臭氧在高空形成後，由於其比重大於氧氣，會逐漸的向臭氧層的底層降落，到達一定的空氣密度時就不怎麼降落了，於是在這個位置就形成了臭氧層，但是臭氧也有，很強的不穩定性，當它在這裡受到長波紫外線的照射的時候會再度還原為氧原子和氧分子，然後又有一個上升轉變成臭氧再下降的過程，而在這個分解-形成的過程之中，臭氧就將太陽光的短波與長波紫外線大量吸收了。據測算，正是因為有了臭氧層的存在，太陽光中的紫外線只有1%左右可以到達地面。

臭氧層對地球生命的保護作用，主要是體現在兩個方面。

第一，對紫外線輻射的防護。

臭氧層能夠吸收太陽光中的波長306.3nm以下的紫外線，保護地球上的人類和動植物免遭短波紫外線的傷害，因為中短波紫外線很容易傷害生物細胞，如果這類紫外線很強烈的話，那麼就會導致生物患上一些表層或皮膚病，這等於說紫外線可以破壞生物的表層保護系統，另外還會損傷動物眼睛的角膜、眼晶體，造成白內障等，當然都是很不利於生物生存的。但是臭氧層的存在卻猶如一件保護傘遮擋著有害紫外線的輻射，保護著地球上的生物得以生存繁衍 。

第二，臭氧層可以加熱大氣層。

因為臭氧能吸收太陽光中的紫外線，並將其轉換為熱能，所以臭氧也能加熱大氣，這也是地表上空15~50公里處存在升溫層的原因，它對的大氣循環有著重要的影響。

很顯然，如果地球臭氧層消失的話，那麼將會造成災難性後果，紫外線輻射量將會增加99倍，地球升溫層消失，氣候變冷，這將顛覆整個地球的生態環境，對地球上的生命物種帶來毀滅性打擊，預估一個月的時間就會有很大變化，人類當然也難以在這樣的自然災難面前獨善其身。

前些年出現的臭氧層空洞一直增大的現象，曾讓人提心弔膽，1999年的時候，南極地區上空的臭氧層空洞甚至擴大到2700多萬平方公里，2014年的時候還相當於整個北美洲的面積（2400萬平方公里）。科學家們認為是人類對氟利昂等製冷產品的應用，導致了大氣層中臭氧層的臭氧分子減少。這是因為氟利昂由碳、氯、氟組成，其中的氯離子釋放出來進入大氣後，能反覆破壞臭氧分子，因此可以造成臭氧層變薄和出現空洞的現象。

不過也有科學家認為臭氧層空洞是一種自然現象，和太陽風粒子流與地球磁場作用有關。但是人類釋放的氟利昂對臭氧層有影響也是確鑿無疑的，而近年來臭氧層空洞變小甚至消失的現象也被認為與人類減少對氟利昂的應用有關，另一個因素則是與地球磁場、太陽風與地球大氣環境的相互作用有關。總之，臭氧層空洞變小，是令人欣喜的事情。如果照此趨勢減少下去的話，那麼到2060年左右，南極上空的臭氧層空洞甚至可以完全消失。

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