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Ozone Hole and Acid Rain

Ozone Hole and Acid Rain. 臭氧洞與酸雨. Ozone Hole and Acid Rain. 臭氧的時空分布. 比例 : 每百萬個分子僅 有一個為 O 3 最高密度 : 5x10 12 個 O 3 分子 /cm 3. 單位面積上方所含之臭氧總量 以 Dobson unit (DU) 計算 1DU = 10 -5 m / 1 atm / 0 C 全球平均臭氧厚度 =300DU. O 3. 90%. 10%. 東西向分布均勻 , 南北向分布變化大 季節總變化量 : 北半球 > 南半球

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Presentation Transcript

  1. Ozone Hole and Acid Rain 臭氧洞與酸雨 Ozone Hole and Acid Rain

  2. 臭氧的時空分布

  3. 比例:每百萬個分子僅 有一個為O3 最高密度: 5x1012個O3分子/cm3 • 單位面積上方所含之臭氧總量以Dobson unit (DU)計算 • 1DU = 10-5m / 1 atm / 0 C • 全球平均臭氧厚度=300DU O3 90% 10%

  4. 東西向分布均勻,南北向分布變化大 • 季節總變化量:北半球>南半球 • 總量: 冬半球>夏半球

  5. 平流層化學

  6. 光解反應Photodissociation reaction O3+hv→O2+O 破壞臭氧 O+O3 →2O2 淨效應:2O3 →3O2 O2+hv→O+O 產生臭氧 O+O2+M →O3+M 淨效應:3O2 →2O3 催化循環(catalytic cycle) X+O3→XO+O2破壞臭氧 O3+hv →O+O2 淨效應:2O3 →3O2 O+XO →X+O2 X n XO:自由基 ( HOx NOx, ClOx ) CH3Cl+HO→Cl+……… 破壞臭氧

  7. 大氣對臭氧的傳送

  8. 夏半球 冬半球

  9. 春秋分 冬夏至

  10. 臭氧洞

  11. 南極Halley Bay上空總臭氧量

  12. Question 1:臭氧洞形成的原因?Question 2:為何在南極?

  13. Question 1CFCl3+hv → CO2+HF+3Cl or 3ClOCFCs (氟氯碳化物)來源—人類(主要):冷煤,溶劑,發泡劑 天然(少數):火山爆發,海草及生質燃燒

  14. 全球七個測站測得之CFC-11及CFC-12濃度月平均值 北半球 南半球

  15. 儲存分子(reservoir molecules) Question 2 原因一:特殊環境的催化反應 HO+NO2 →HNO3 ClO+NO2 →ClONO2 (催化循環反應停頓) 低溫狀況下儲存分子產生以下反應: ClONO2+HCl →Cl2(氣體)+HNO3(冰粒) Cl2+hv →2Cl (催化反應復活,且高效率之反應) 原因二:與大氣環流有關

  16. 1% decrease cause 2% increase of UV-B radiation in sea level • 10% decrease in stratosphere cause 50-90% increase of skin cancer • Affect growth and reproduction of some organisms 平流層臭氧減少的影響

  17. 140-340nm太陽輻射穿透大氣之程度

  18. DNA對260-360nm紫外線敏感

  19. 酸雨 • 一般雨水因溶有空氣中之CO2其PH=5.6 • 燃燒石化燃料產生SO2及NO2,溶於雨水後其PH大都<5.6

  20. 酸雨有多酸? 酸雨有多酸?

  21. 都是酸雨惹的禍 1908 1969

  22. 單位體積百萬分比(ppmv) 1991/6皮納度波火山爆發將大量之SO2注入平流層 1991/9高層大氣研究衛星測量到的SO2濃度分布

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