第四章海洋的形成

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1、氟利昂氟利昂 又名氟里昂，氟氯烃 英文：freon 几种氟氯代甲烷和氟氯代乙烷的总称 。 氟里昂在常温下都是无色气体或易挥发液体，略有香味，低毒，化学性质稳定。其中最重要的是二氯二氟甲烷CCl2F2（F-12）。二氯二氟甲烷在常温常压下为无色气体；熔点158 ，沸点29.8，密度1.486克厘米（30）；稍溶于水，易溶于乙醇、乙醚；与酸、碱不反应。二氯二氟甲烷可由四氯化碳与无水氟化氢在催化剂存在下反应制得，反应产物主要是二氯二氟甲烷，还有CCl3F和CClF3，可通过分馏将CCl2F2分离出来。氟利昂的作用氟利昂的作用 氟利昂主要用作制冷剂。它们的商业代号F表示氟代烃，第一个数字等于碳原子数减

2、1（如果是零就省略），第二个数字等于氢原子数加1，第三个数字等于氟原子数目，氯原子数目不列。由于氟利昂可能破坏大气臭氧层，已限制使用。目前地球上已出现很多臭氧层漏洞，有些漏洞已超过非洲面积，其中很大的原因是因为氟利昂的化学物质。 氟利昂的危害氟利昂的危害 氟利昂是臭氧层破坏的元凶，它是20世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。20世纪80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了144万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2000万吨。由于它们在大气中的平均

3、寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。 氟利昂的危害氟利昂的危害 根据资料，2003年臭氧空洞面积已达2500万平方公里。臭氧层被大量损耗后，吸收紫外线辐射的能力大大减弱，导致到达地球表面的紫外线明显增加，给人类健康和生态环境带来多方面的危害。据分析，平流层臭氧减少万分之一，全球白内障的发病率将增加0.6-0.8%，即意味着因此引起失明的人数将增加1万到1.5万人。 氟利昂的危害氟利昂的

4、危害 一个氯氟利昂分子就能破坏多达10万个臭氧分子。即一千克氟利昂可以捕捉消灭约七万千克臭氧。 氟利昂的危害氟利昂的危害 由于世界各主要工业国家多位北半球，因此北半球大气中CFCs的平均浓度较南半球高。CFCs排出后在大气中迅速扩散，但南北两半球的大气，要穿越赤道完全混合，需时约2年。北半球大气中CFCs的平均年增率为4-5%，而南半球CFCs的平均浓度则较北半球约低8-10%，故南半球的CFCs大约也刚好是以落后北半球2年的时间，而以相同的速率在增加中。积存在对流层的大量CFCs，会随着大气运动进入平流层。对流层上部是对流层顶，对流层顶的高度各地并不相同，因季节和纬度而异，在赤道附近最高，约

5、18公里；在高纬度的两极，只有8公里左右，而且夏季比冬季略高。由于各地对流层顶高度不同，在纬度30度左右的副热带地区，产生不连续现象，对流层顶缺口（青藏高原也位于30度地区）。在这个缺口处，上下层空气混合非常强烈，CFCs等物质便因而趁隙进入平流层。 气溶胶 英文名称： aerosol 悬浮在大气中的固态粒子或液态小滴物质的统称。 气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。它们能作为水滴和冰晶的凝结核（见大气凝结核、大气冰核）、太阳辐射的吸 收体和散射体，并参与各种化学循环，是大气的重要组成部分。雾、烟、霾、轻雾(霭)、微尘和烟雾等,都是天然的或人为的原因造成的大气气溶胶。 气溶胶的消除：主要

6、靠大气的降水、小粒子间的碰并、凝聚、聚合和沉降过程。 气溶胶与全球变暖气溶胶与全球变暖 散布在大气中的气溶胶微粒对太阳光具有反射效应，进而可以“遮蔽”全球变暖的影响。 温跃层 中文名称：温跃层 英文名称：thermocline 海水温度垂直梯度突变的水层。 温跃层 温跃层（温跃层（Thermocline）是位于海面以下100200 米左右的、温度和密度有巨大变化的薄薄一层，是上层的薄暖水层与下层的厚冷水层间出现水温急剧下降的层。 温跃层 由于在开阔海域，盐度几乎是稳定的，而压力对密度只有很轻微的影响，因此温度就成为影响海水密度的一个最重要的因素。大洋表面的海水温度较高，因此它的密度就比深处的冷

7、水要小。 温度和密度在温跃层发生迅速变化温度和密度在温跃层发生迅速变化，使得温跃层成为生物以及海水环流的一个重要分界面。 .碳循环、碳库(carbon reservior)、碳源(carbon source)、碳汇(carbon sink)、碳收集与存储(carbon capture and storage) 碳循环碳循环 碳元素是构成地球生命所必须的化学元素之一，所有生物体内均含有一定数量的碳，除此之外，碳元素还以不同的形式广泛分布在地球的土壤、岩石、水与空气当中。碳的分布不是一成不变的，存在于自然界空气、土壤、水体甚至岩石当中的碳被各种细菌、水藻以及植物吸收，从而进入生物圈，并通过捕食等行

8、为在不同生命之间交换。当生命结束，生物体内存留的碳又重新被释放，回归到大自然。随着生物的生灭，碳元素主要以CO2的形态在地球生物圈、土壤圈、岩石圈、水圈以及大气圈之间不断的交换循环，这便是碳循碳循环环。 碳库碳库 碳元素汇集的地方被称作碳库碳库 碳源碳源 在循环过程中，碳从一个碳库转移到另外一个，通过碳库在一定时间内所吸收和释放的碳的数量对比，可以对该碳库进行功能上的分类。在确定的时间范围内，当一个碳库对于碳的释放量大于吸收量，该碳库被视为碳源碳源 碳汇碳汇 与之相反，当碳库的碳吸收量大于碳释放量，该碳库即被视为碳汇碳汇。地球上最大的碳库是海洋 其碳储量碳储量大约是38000Gt(1Gt=10

9、(9次方)t吨)，其次是陆地生态系统，碳储量碳储量为2500Gt。大气当中的碳储量碳储量约为750Gt，而与此同时，大气圈与生物圈（包括海洋和陆地生态系统）之间的碳循环量则在平均每年160Gt左右，相当于大气总含碳量的21.3%。正因为如此，陆地和海洋生态系统当中碳源与碳汇的微小变化都会给大气当中的碳（主要是CO2）含量带来重大影响。 u自然界当中最大的两个碳汇一是海洋水体（吸收CO2）二是植物与藻类（光合作用吸收CO2）。 人类行为，诸如化石燃料的使用以及土地利用的改变，可以打破生物圈与大气圈之间的碳循环，将陆地碳汇的碳循环转为纯粹的碳释放，使陆地生态系统在总体上由碳汇转为碳源，海洋的碳汇能

10、力也被削弱，其结果就是大气中碳含量（以CO2为主）的净增。另一方面，人类其他行为也可以产生少量碳汇，其中最主要的是垃圾填埋，此外就是碳收集与存储碳收集与存储。温盐环流 英文名：Thermohaline Current 缩写：THC 温盐环流，又称“输送洋流”、“深海环流”等，是一个依靠海水的温度和含盐密度驱动的全球洋流循环系统。这个系统的运作现况是，以风力驱动的海面水流如墨西哥湾暖流等将赤道的暖流带往北大西洋，暖流在高纬度处被冷却后下沈到海底，这些高密度的水接着流入洋盆南下前往其他的暖洋位加热循环，一次温盐循环耗时大约1600年，在这个过程中洋流运输的不单是能量（温度 / 热能），当中还包括地

11、球固态及气体资源等，不过温盐环流最受人类关注的是其全球恒温的功能。温盐环流推测主要是由于北大西洋及南冰洋之间的盐分及温差对流而触发的。温盐环流 大西洋温盐环流，就像一条将热能从赤道送往北大西洋的传送带：来自赤道的温暖海水借由沿岸的湾流不断向北移动， 大西洋温盐环流途中海水释放出热量，逐渐变冷，再加上不断的蒸发使海水的盐度增加。因此，越往北海水越冷越咸，因此也越重，最后终于在北大西洋沉入深海，而这部分原本温暖的赤道海水也变成了又冷又咸的北大西洋深层海水。至此，温盐环流继续向南移动，沿南大西洋、南极洲流进印度洋，最终又回到赤道，完成所谓的“环流”。 大西洋温盐环流，就像一条将热能从赤道送往北大西洋