臭氧层与臭氧洞.PDFVIP

大氣的演進及臭氧的形成 約在三十多億年前，藍綠藻開始大量繁衍， 進行光合作用，氧氣 逐漸增加，直到約六億 年前，大型多細胞藻類出現，推測此時已有 大量氧氣產生，並擴散至平流層中 在紫外線的照射下，臭氧開始形成，且進一 步吸收太陽輻射中的紫外線 大氣的演進及臭氧的形成 在臭氧形成之前，由於大氣無法有效阻絕紫外 線，生物只能靠海水來吸收、隔絕紫外線，因 此生物都生存在海洋中，陸地上並沒有生命的 足跡 直到約四億年前，臭氧的濃度逐漸增加，大氣 能夠有效阻絕紫外線的入侵後，蘚苔類、蕨類、 兩棲類、昆蟲、爬蟲類等形形色色的生命才開 始到陸地上繁衍 4-2 有關地球大氣的敘述，下列何者正確？ (A)地球形成以來，大氣的成分都沒有改變過 (B)保護地球免於隕石撞擊 解答 (C)能吸收紫外線的臭氧未形成前，生物就在 (A)早期大氣的主要成分以水氣、二氧化碳與 陸地上生存了 氮氣為主，現今大氣的主要成分為氧氣及氮氣； (D)若沒有溫室氣體，則地表的平均溫度會比 (C)臭氧尚未形成前，生物只能靠海水吸 現在高 收、阻隔紫外線，所以都生存在海洋中；(D) 溫室氣體會吸收地表輻射出的紅外線，使地球 維持較高的平均溫度。故答案為(B) 。 臭氧 臭氧（ O ）是一種無色、具有刺激性臭味的氣 3 體，若吸入濃度過高的臭氧會造成呼吸器官的 傷害，因此對人體而言臭氧是一種毒氣 大氣中的臭氧多分布在平流層中，特別 集中在 高約 25 公里附近，稱為臭氧層 臭氧層能夠吸收紫外線，並釋放出熱能，保護 了地表上的生物避免受紫外線的大量照射，如 同地球重要的保護罩 4-3 有關臭氧的分子組成，用下列哪一圖形來表示 最適宜？（ 代表氧原子） 【93-1基測】 解答 臭氧是由三個氧原子所組成的彎曲型分子。故 答案為 (C) 。 4-4 有關大氣中臭氧分布的敘述，下列何者正確？ (A)大氣中90%的臭氧平均分布在地表至 25 公 里高空的範圍內 (B)臭氧大部分存在離地面 10 至50 公里高空 的範圍內，但分布不均勻 (C)離地面25 至30 公里的高空，臭氧的濃度 解答 隨高度的增加而上升 90%的臭氧集中在平流層（ 10∼50 公里）中， (D)離地面10 至50 公里的高空，臭氧的濃度 又多集中在約 25 公里高處，分布並不均勻。 隨高度的增加而下降 故答案為 (B) 。 臭氧層的破壞 自從 1970 年代起，科學家們開始注意到每年 十月南極上空的臭氧層濃度會逐漸減少 。觀察 由衛星所觀測到的臭氧濃度圖，可以發現在每 年十月時，南極上空的臭氧濃度特別低，看起 來如同破了一個大洞，稱為臭氧洞 （圖4-12） 臭氧洞的面積隨著時間逐漸增加，到 1985 年， 臭氧洞的面積已經約等於歐洲的兩倍大，因此 相關的議題引起了各界廣泛的關注 CFCs） 破壞臭氧層的元凶是一類稱為氟氯碳化物 （CFCs）的化合物，在過去經常用於冰箱及冷 氣機的 冷媒、噴霧劑的推進氣體和發泡劑中 （圖4-13） CFCs） 氟氯碳化物是一種 非常安定而且不易分解的化 合物，可以在對流層中停留數十年以上而不被 分解 其到達平流層受到紫外線照射後，會分解出氯 原子，而此氯原子會更進一步 分解臭氧分子 ， 因而使臭氧層的臭氧含量降低 平均每一個氟氯碳化物中的一個氯原子可分解 十萬個以上的臭氧分子，可見此類化合物對臭 氧層的傷害 臭氧層的破壞及防治 由於臭氧層的急遽破壞，為了減少 CFCs的排 放，國際上許多國家數度簽訂協議，最後於 1990 年的蒙特婁議定書中，各國達成了在 1996 年起全面禁用CFCs的協議，以挽救被破 壞的臭氧層 科學界也研究出以易分解的氫氟氯碳化物或是