万物生长靠太阳，生物的生存条件与生命运动所需的几乎全部能量都来自太阳光。太阳光中有大量的紫外线，如果这些紫外线全部射到地球的表面，那么地球上就不可能有任何生命存在，因为紫外线是生物的致命杀手。地球上的人类和生物亿万年来能够正常地在太阳光的照射下生长发育，世代繁衍，其实是仰仗了一种特殊物质的保护。这种物质分布在地面上空15公里到50公里的大气平流层中，并形成一个环绕地球的天然屏障。尽管这种屏障只是薄薄的一层，但却能有效地“阻挡”太阳光线中对人体和生物造成伤害的那部分紫外线的照射。如果这种物质消失了，我们赖以生存的地球就会成为一个不设防的城市，能杀伤生物的紫外线便能无遮无拦地长驱直入，结果只能使地球上的生灵灭绝。据科学分析，这种构成地球屏障的物质每减少10%，得皮肤癌的人就会增加5%；每减少5%，患白内障而失明的人就会增加50%。上述这种重要的物质就是臭氧，由臭氧形成的地球屏障就是臭氧层。

    臭氧是德国化学家舍恩拜因在1854年发现的，但直到1898年，德国化学家拉登堡才确定了它的化学式，认定它是氧气的一种同素异形体。它的分子是由3个氧原子组成的，比普通氧气分子多1个氧原子。

    臭氧在大气中的含量仅占一亿分之一，而且随着高度的变化而变化。在近地面层臭氧含量很少，从10公里高度开始逐渐增加，在12—15公里以上含量增加特别显著，在20—25公里高度处达最大值，再往上，臭氧的含量逐渐减少，到55—60公里高度上就极少了。在水平方向上，臭氧的分布也有所不同。赤道和低纬度的臭氧含量最少，随着纬度的增高，臭氧含量也增加。臭氧也有季节变化和日变化，在北半球高纬度地区，春季臭氧含量最大，秋季最小。

    虽然臭氧的含量很少，但它对保护地球生命和对气候的影响却是非常重要的。不幸的是，近几十年人们发现大气中的臭氧层的浓度正在降低，有些地方变得稀薄，以致出现了臭氧洞。于是，南极洲的企鹅暴露在紫外光下，冰层下的海藻受到了伤害；毗邻南极洲地区的牧羊犬、绵羊和兔子的视力开始下降。令人震惊的是，欧洲上空的臭氧层中也出现了臭氧洞。

    臭氧层是如何被破坏的呢？科学家们认为，是某些化肥和作为制冷剂的氯氟碳化合物，俗称“氟利昂”，家用电冰箱、空调机、喷雾摩丝和喷雾杀虫剂中，都含氟利昂气体。科学家发现，由于人类在生产、生活中广泛使用氯氟碳化合物，使高层大气中飘浮着这类化合物分子，在太阳紫外线的高能辐射作用下，氯氟碳化合物被分解，放出氯原子，氯原子能迅速“吞噬”臭氧分子，一个氯原子可以和10万个臭氧分子发生连锁反应；而氯原子在和臭氧分子作用后，又能迅速恢复原状，重新“攻击”另外的臭氧分子……就这样，臭氧分子被大量而迅速地吞噬掉了。

    臭氧层一经被破坏，往往需要几十年时间才能恢复到原来的密度。为防止臭氧层继续遭到更严重的破坏，1987年，联合国环境规划署协调召开了“保护臭氧层公约关于含氯氟烃议定书全权代表大会”，旨在采取实质性的控制措施保护臭氧层。当年9月16日，24个国家在加拿大蒙特利尔市签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。20世纪90年代中期，为了纪念《蒙特利尔议定书》的签署，联合国将9月16日命名为“国际臭氧层保护日”，每年在这一天举行各种保护臭氧层的纪念活动。

    目前人们除了用其他制品代替氟利昂外，还打算对已经出现的臭氧空洞用高科技办法修补。利用太阳能产生大量臭氧，然后将臭氧输送到空洞中将洞补好。科技人员的试验表明：在25公里以上的高空，使用一定强度的激光照射，可以导致太阳能产生更多的臭氧。

    知识链接

    2014年9月10日，世界气象组织与联合国环境规划署发布报告说，地球臭氧层有望在未来几十年内得到恢复。报告指出，如果能够全面遵循《蒙特利尔议定书》，中纬度地区和北极上空的臭氧层有望在21世纪中叶以前恢复到1980年的基准水平（臭氧层出现严重消耗之前的水平），南极部分地区有望在晚些时候恢复到这一水平。

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