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解析臭氧為什麼會在20-50km的高空中聚集?

臭氧大家應該不陌生,雖然說我們生活中並沒有碰到過臭氧,但不可否認的是臭氧對於地球上人類以及各種不同的生物體存在具有非常重要的作用,其實臭氧簡單的來說,應該是一種發出淡藍色的氣體,其實臭氧跟氧氣是比較相似的,相比較於氧氣來說,臭氧應該是那種含氧原子更多的氣體,因為氧是兩個氧原子組合在一起,而稱之為氧氣。至於說臭氧則是三個氧原子組合在一起,不過臭氧並不像氧氣沒有任何的味道,因為臭氧有一種刺鼻的味道,但平時生活中我們卻並不多見,如果按照氧原子的多少來分別的話,那麼臭氧按理來說應該是要比氧氣更重一些,因為它多了一個氧原子,那麼相應的按理來說的話,那麼臭氧應該是不斷的往下沉的,可是在現實生活中,我們所發現的臭氧它好像是浮在20-50km,一直在這個高度聚集,而距離地面比較近的時候卻很少發現有臭氧,這應該也是引起很多人不解以及好奇吧。

其實說到臭氧層,對於地球上的生物的保護效果,那可是非常的明顯,因為正是由於臭氧層的存在才能夠很好的吸收太陽照射到地球上面的這些紫外線,否則就會遭受到太陽這種強烈射線的傷害,因此當臭氧層出現空洞之類的,可以說引起了很多人的恐慌和關注。

臭氧對我們人類這麼的有益,所以自然而然的也就會投入更多的精力去研究它的存在,大家都知道氧氣是以雙原子的形式存在的,而且氧氣對於人類的生存也是非常的有幫助,如果沒有氧氣估計地球上絕大多數的動物都會徹底的滅絕,同樣的,臭氧對於我們人類和其他生物而言來也是非常重要。

說到前面人們比較不能理解的,為什麼臭氧會在大氣的上層,而不是在離地球非常近的地面出現,想要理解這個問題,就必須要了解關於臭氧的一些相關的事情。

首先就是臭氧的形成,據研究學者表明,其是在數億年前地球上的大氣中,應該剛開始是沒有臭氧層這個特殊的存在的,也就是說那個時候的地球是直接遭受到紫外線強烈的照射,所以那個時候的地球沒有任何的生命存在,當然可能在水中之類的地方,會有少許的細菌之類的生命存在,因為水能夠屏蔽掉太陽的紫外線。

當然這也解釋了為什麼地球上的生命先是從水中出現的,水中的生物慢慢的不斷的擴大,尤其是綠色植物的出現就會吸收二氧化碳,而且不斷的釋放氧氣,當氧氣濃度越來越高擴散到空氣之中,有一部分就會自然而然的上升到地球大氣層20-50km的高度,當它們處在這樣一個高度之後,就會遭受到來自太陽的強烈的照射,在紫外線的作用下就會導致氧氣不斷的離解,產生氧原子,而氧原子極其不穩定,就會與氧氣發送反應,就形成了臭氧,慢慢的越來越多的臭氧不斷的在這個地方聚集,這樣就形成了現在我們所看到的臭氧層。

所以從這方面來說,其實地球上現在我們所看到的大氣層之中的這個臭氧層,它並不是從地球表面慢慢的上升上去的,而是本來地球上的氧氣上升到一定的高度之後,接受到來自太陽的紫外線強烈的照射,最終經過反應之後才形成的。

不過這種氣體卻並不像是氧氣那麼的穩定,形成的臭氧會下沉,隨著溫度的增加和長波紫外線的照射,臭氧會被還原,而就在不斷的形成和還原中,形成了一個微妙的動態平衡。

那麼為什麼在地球的地表附近沒有發現這樣的臭氧呢?也就是說為什麼它卻沒有在地表面上形成?因為在接近地表時,相對太陽的紫外線輻射就會很弱,很難有氧原子形成,所以就很難形成臭氧。相反的在大氣20-50km的高度,由於太陽紫外線不斷的照射才導致了氧分子不斷的分解,這樣這種臭氧才會不斷的被製造出來。所以相對來說地表的臭氧含量很低。

當然我們地表也是存在臭氧的,少部分來自於地表生物的排放土壤等,而這地表臭氧主要來源於一些化學污染中。污染中的氧原子與空氣中的氧氣所產生的臭氧,而且臭氧在對於我們生物而言,太過於接近我們的話,那麼它可不像氧氣那樣,在這時它就是一種空氣污染物,吸入過量的臭氧對人體是有害的。

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