据说臭氧:
一层在地球平流层海拔约10公里(6.2英里)含有高浓度的臭氧
在地球表面,臭氧层平均厚度约为300多布森单位或3毫米厚的一层。(nasa)
所以,如何没有溶解臭氧气体保持高度?
\ begingroup美元
\ endgroup美元
添加一个评论
|
2答案
\ begingroup美元
\ endgroup美元
6
臭氧层的溶解,就需要绑定到的东西。Chloroflurocarbons是一个非常引人注目的事情,它可以绑定,但这并不完全回答这个问题。
而臭氧层将3毫米厚,如果被压缩到地球表面的压力,因为它是进一步在大气中,它可以占用更大的体积(如20公里厚)。臭氧层是维护的查普曼周期。
也就是说,氧气分子($ \ ce{成分}$)是由紫外线辐射(光解)分离氧原子($ \ ce o {2} $)。那么photolyzed氧原子($ \ ce o {2} $)可以用两个氧气分子键($ \ ce{2成分}$)让两个臭氧分子($ \ ce {2 o_3} $),提供另一个分子可以带走一些多余的能量。
因为它是一个周期,必须有一种臭氧回到氧气。一个臭氧分子($ \ ce {O_3} $)可以photolyze使氧原子($ \ ce {O} $)和氧气分子($ \ ce{成分}$)。氧原子($ \ ce {O} $)可以与另一个臭氧分子反应($ \ ce {O_3} $)让两个氧气分子($ \ ce{2成分}$)。
直接回答你的问题,臭氧层被太阳的紫外线能量补充与大气中的氧气反应。
-
1\ begingroup美元 谢谢你的解释。只是小问题。如果臭氧层“再生”,我们可以恢复它的停止排放氟等有害气体。不是吗? \ endgroup美元- - - - - -Salitha2020年8月29日,在24
-
6
-
\ begingroup美元 看着这里的图片,停止臭氧层扩散(这可能是OP是什么意思溶解)到平流层对流层和/或?还是,但上面的反应保持取代它的边界(在这种情况下,为什么是臭氧在那里而不是其他地方)? \ endgroup美元- - - - - -TripeHound2020年8月29日16:41
-
1\ begingroup美元 @TripeHound臭氧被创建在其他地方(如对流层,而是由不同的过程)。为什么平流层?我发现这是因为氧气的密度。走高,没有足够的氧气开始(见反应流体静力学方程)。再低,紫外线辐射会过滤掉上面的臭氧(指数-看到比尔-朗伯定律)。 \ endgroup美元- - - - - -BarocliniCplusplus2020年8月29日19:55
-
\ begingroup美元
\ endgroup美元
接受以上回答提供很好的解释问题。我做了一些研究,发现一些原因为什么臭氧层保持而不是别的地方。
TL;博士:海拔越高,更高的太阳辐射能量。这使得${成分}$更兴奋,容易破裂$ {oo} $债券。也需要足够的氧气的浓度,但高海拔低氧气氛变得不那么密集。平衡就是臭氧层。
以下图片美国国家航空航天局臭氧的手表显示了$ \ ce {O_3} $浓度与高度
沿海物理海洋学的中心网站有一些很好的解释为什么40公里海拔最高$ \ ce {O_3} $浓度。
光化学臭氧是由太阳辐射的相互作用与大气中的各种气体,特别是氧气。的理解基本的光化学臭氧始于查普曼(1930),假设紫外线辐射是谁负责臭氧生产和平流层光化学的开始奠定基础:查普曼的反应。他提出,原子氧是由分裂(分离)$ \ ce{成分}$(即由高能紫外光子。光的能量包,波长短于242纳米)通过
$ \ ce{成分+ hc / \λ- > O + O} $
h是普朗克常数,c是光速,然后呢${\λ}$光子的波长,在纳米(缩写nm, 1海里= 9米)。总的来说,$ \ ce {hc / \λ}$代表了光子的光分解$ \ ce{成分}$分子。前面板的图5.01显示了氧气的吸收截面乘以10000。横截面的概率正比于来自太阳的光子将被一个氧气分子吸收。虽然这短的概率增加,更多的高能光子,紫外线辐射的波长短于242海里与降低高度达成到大气中急剧下降。
图5.01显示的底部的单位面积上的太阳能(流量)的不同波长达到三个不同海拔:大气,30公里,水面。的数量非常精力充沛的紫外线辐射(< 242海里)大幅下降。因此,分开或氧气分子的光解太阳辐射相对缓慢的中低平流层因为足够的光子能量已经被分子吸收氧气在平流层查普曼上面给出的反应。很少有这样的光子能深入渗透到大气中
图5.01是
