气体转化率怎么计算

《关于臭氧层的二十个问答：2022年更新》报告封面呈现

关于平流层臭氧耗损的详细过程，如图Q5-1所示，是人类活动造成的一大环境挑战。

图Q5-1展示的是卤素源气体引发臭氧耗损的初步过程。

过程概述分为三个阶段：

阶段一：排放、积累与运输

在地球表面，含有卤素氯和溴的长寿命源气体被释放。这些卤素源气体，通常被称为臭氧消耗物质（ODSs），包括在制冷、空调和发泡等应用中释放到大气中的人造化学品。其中，氯氟烃（CFCs）是含氯源气体的显著代表。这些排放的源气体会在低层大气（对流层）中积聚，并通过自然空气流动缓慢进入平流层。这些气体在低层大气中非常稳定，只有少量会被海水溶解。它们的低反应性正是使得它们适用于特殊应用（如制冷）的特性。

阶段二：转化、反应与去除

进入平流层的卤素源气体，通过吸收太阳的紫外线而转化为活性卤素气体和储存卤素气体。这是一个复杂的化学反应过程，其转化率与气体在大气中的寿命紧密相关。寿命越长的气体，其转化速率越慢，但在大气中的留存时间也越长。这些源气体形成的反应性气体，会平流层中的臭氧。特别是在高纬度地区，这一过程的性更大。在极地地区，低温下的极地平流层云表面的反应增加了活性（ClO）的丰度，导致冬季末或早春时大量的臭氧。

平流层中的空气通常与对流层隔绝。但每天有一部分平流层空气会返回对流层，携带活性气体和储存的卤素气体。这些活性卤素气体最终会被雨水或其他降水带走，或者被风沉积在地球的陆地或海洋表面。这些清除过程标志着氯和溴原子对臭氧周期的结束，这些原子最初作为卤素源气体的一部分被释放到大气中。

阶段三：对流层转化与了解平流层臭氧损耗

寿命较短的卤素源气体（小于1年）在对流层中会发生显著的化学转化，产生活性卤素气体和储存的卤素气体。只有一小部分这些气体会被输送到平流层，大部分在对输送前就被降水清除了。关于平流层臭氧损耗的了解，是结合实验室研究、计算机模拟和大气观测得出的。实验室研究已经发现了平流层中的多种化学反应，计算机模型则用来模拟这些反应的综合效应。大气观测则提供了关于平流层中存在的气体及其丰度如何随时间地点变化的直接信息。这些观测结果和模型模拟结果的对比，增加了我们对平流层臭氧消耗机制的了解。此外还需要注意的是报告中涉及的大量观测数据已被用来与计算机模型进行比较以此来验证和完善我们对大气过程的理解以评估未来微量气体丰度温度和其他大气参数可能发生的变化对臭氧的影响这一领域的研究还在继续深入进行以更好地了解和应对气候变化带来的挑战