臭氧层与紫外线：形成和破坏

臭氧分子由三个呈三角形组合的氧原子构成，其特有的性质是可以吸收紫外线。紫外线存在于太阳光谱中肉眼不可见的部分，由于是位于紫光以外的短波附近，故称紫外线。

位于近15～25公里高空处的臭氧薄“层”能够吸收太阳紫外线。不应将臭氧带想像为纯净的臭氧组成，而应视为臭氧较别处更为集中的高空区。这里臭氧虽然相对集中，但含量依然极低，浓度值始终要以百万分之几计算。

在中学的地理书上我们已学过，大气层分为对流层、平流层、散逸层和电离层。臭氧就主要分布在对流层和平流层之间。你或许会有这样的疑问，臭氧为什么不是均匀分布于整个大气层，而是集中在一特定高度的高空？大气层毕竟是一个动力系统，那里有暴风，动态纷乱无序，可为什么其组成不是均匀和浑然一体而是分层的？我们将会看到，这个道理虽然极简单，但又是极重要的。

要了解臭氧层的形成，仍然需要求助于光和分子的相互作用。接受光线照射的分子吸收部分光能，便可以在分子各能级之间出现量子跃迁。在被吸收的光能作用下，分子会出现振动、转动和移动。让我们假定能量吸收作用十分强烈。这时，分子会振动得很有力，使组成分子的原子相互脱离。

譬如，氧分子（O2）在受到太阳照射后会发生分解，产生出两个游离态的氧原子。释放出来的氧原子性质十分活泼，它们会立即做出反应，与其他原子连接，形成另一种分子。(www.xing528.com)

首先，有两种浓度极大的分子可作为游离态氧原子的结合体，它们是氮分子（N2）和氧分子（O2）。氮为惰性气体，氧原子与之结合的可能性不大。剩下的就是氧了。游离的氧原子（O）确实能成功地实现与氧分子（O2）的结合，形成臭氧分子（O3）。

这样氧分子分解继而形成臭氧分子的双重机制并不是十分有效的。在100万个空气分子中，仅能形成三或四个臭氧分子。就是这三四个臭氧分子一点一点地集聚成为臭氧“层”的。

臭氧所以在15～25公里的高空形成，是基于两种简单原因。30公里以上的大气层已没有足够的氧气；在15公里以下的大气层，由于到达那里的太阳光谱不再有适宜的波长，使氧气已不可能分解为氧原子。

说到这里，我们已经懂得了臭氧“层”的形成原因。然而我们被告知，在人类施放化学产物的作用下，臭氧“层”正在遭到破坏，也就是说，这一高度的大气臭氧含量正在减少。这很令人担忧，虽然臭氧含量很少，但其浓度变化对人类健康和气候带来很大的影响。