当地面臭氧过多时,为什么大气层中会出现臭氧空洞?
—H. Cox,德克萨斯州圣安东尼奥市
罗斯·J·萨拉维奇,美国宇航局喷气推进实验室(位于加利福尼亚州帕萨迪纳市)的资深研究科学家,解释道
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大气臭氧 (O3) 的丰度是相对的——在对流层(大气层最底层)中危险地高的水平,在平流层(上一层)中会危险地低。因此,地面臭氧不足以填补所谓的臭氧空洞。此外,臭氧主要受局部化学过程调节,对流层-平流层边界的温度屏障阻止了臭氧跨大气层水平的大规模混合。
平流层臭氧提供了免受有害紫外线太阳辐射的保护层。相反,对流层臭氧水平升高会导致人类健康问题以及对农作物和森林的破坏。
自然过程不断地在大气层中产生和去除臭氧。在平流层中,紫外线阳光分解一些分子氧 (O2);分离的氧原子然后与另一个氧分子重新结合形成臭氧。
一些工业污染物,如氯氟烃 (CFCs),能够到达平流层,因为它们在对流层中是非反应性的。最终,它们分解成如一氧化氯 (ClO) 等分子,这些分子通过将平流层臭氧变回分子氧来消耗平流层臭氧。
平流层臭氧水平通常约为 400 杜布森单位 (DU),这是臭氧浓度的标准单位。每年春天,在南极洲上空,极度寒冷的条件使得化学反应能够产生非常高水平的破坏臭氧的 ClO。在南极臭氧空洞内,水平可能会降至 85 DU。
典型的对流层臭氧水平仅约为 25 DU,但很大程度上取决于当地条件。对流层中自然产生的臭氧效率低下,因为紫外线阳光强度非常低。人类活动,如化石燃料燃烧和生物质燃烧,导致一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化物水平升高——这些气体参与一系列产生对流层臭氧的化学反应。
《蒙特利尔议定书》已在全球范围内禁止生产氯氟烃,平流层臭氧层预计将在未来 50 到 100 年内恢复。人们正在努力实施排放控制策略,将对流层臭氧限制在规定水平以下。这些举措面临着全球工业化以及对流层臭氧受到本地和遥远上风源(甚至其他国家或大陆)排放的污染物影响的挑战。
猫薄荷是如何对猫产生神奇作用的?
拉蒙娜·特纳,一位长期兽医,在加利福尼亚州弗雷斯诺市拥有两家动物医院,回复道
从我们的小型家养宠物到最大的狮子,猫对荆芥内酯非常敏感,荆芥内酯是猫薄荷植物茎叶中的一种化合物,基本上充当人工猫科动物信息素。
猫薄荷中的荆芥内酯进入动物的鼻组织,据信在那里与刺激感觉神经元的蛋白质受体结合。这些细胞触发一系列反应,最终到达杏仁核(中脑中介导对刺激的情绪反应的两个神经元簇)和下丘脑(大脑的“主腺”,在调节从饥饿到情绪的一切方面发挥作用)。杏仁核整合信息流,其神经元投射到控制行为反应的区域。下丘脑通过垂体调节神经内分泌反应,从而对人工信息素产生性反应。
当猫闻到猫薄荷时,它们会表现出几种明显的行为:它们可能会用头部和身体摩擦草本植物,或者跳跃、打滚、发出声音和流口水。这种反应持续约 10 分钟。大约 70% 到 80% 的猫表现出对植物存在的这种遗传反应,但不会在它们几个月大之前表现出来。
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