2017年5月1日 星期一

地球磁極移動曾毀滅生命嗎

 人類賴以生存的地球有磁場,這是我們早已知道的常識,但很少有人研究地磁場與生命之間的關係。從第一艘載人宇宙飛船升空,太空人經歷了沒有引力而且還失去地磁場的環境後,科學家開始研究地磁場對生命的影響。
   1967年,美國發射了生物衛星二號,進行了13項研究。發現在太空中胡椒屬植物葉子生長不正常,麵粉甲蟲翅膀發生異常等等。
   有人做過實驗,把小白鼠放在只及地磁場強度1/5的弱磁場地磁場不斷侵蝕地球的表面中生活一年,結果平均壽命縮短6個月,而且失去生殖力。果蠅放在磁場強度22千奧的不均勻磁場中,幾分鐘就死亡,果蠅的蛹雖有一半變為成蟲,但有1/10發生嚴重的畸形,活不到1小時就死了。
   更有趣的是有些科學家根據統計發現,地磁場與胎兒性別也有相關性。在胎兒發育初期,地磁場的方向會影響胎兒的性別。女性在懷孕初期一兩個月內頭朝北睡,生下的孩子女性佔多數,被侵蝕的岩石遠視像一個骷髏反之則男生佔多數,當然,此說尚待證實。
   20世紀60年代,科學家研究生物化石後,發現磁場會換向、消失和恢復。在磁場反轉對生物的影響是嚴重的。25萬年前的一次地磁場反轉,使18種低等生物滅絕。70萬年前的一次地磁場反轉,也有7種低等生物滅絕。一些學者通過考察指出,400萬年以來,地球磁場經歷過「第一反轉期」,約70~240萬年,直到240~230萬年前的高斯時期才恢復正常。從70萬年前到現在,地磁場隨著地球的自轉和公轉,每時每日都在發生偏移,每年以15~20伽馬的速度減弱,目前尚存4萬伽馬磁場,大約在公元4000年,地磁強度將等於零。
   一旦地磁場消失,地球上的居民將就會面臨難以抵禦的種種威脅。因為磁性層將人類與宇宙中最危險的帶電粒子隔離起來,好似地球的保護罩。一旦失去這一保護罩,蔬菜穀物都會因受到0.3微米波長的強紫外線輻射而減產,植物的光合作用就會減弱,海洋藻類、魚類將大批死亡。更嚴重的是,人類將因強紫外線輻射而患上皮膚癌,生物將因染色體變化而發生遺傳性疾病,某些生物,包括高級智能生命,將面臨滅頂之災。
   霍普古德等人則提出關於磁極移動的假說,認為在過去的10萬年中,地球磁極曾發生過3次移動,第一次是北極從加拿大西北的育空地區移至格陵蘭海;第二次是從格陵蘭海移至哈德遜灣;第三次是從哈德遜灣移至目前這個位置。
   推測在1.2萬年前的數千年間,由於地磁偏轉、換向,造成大部分印第安人死亡,瑪雅人集體自殺,撒哈拉平原、塔克拉瑪干地區沙漠化急劇加強。為此,他們還用古生物學家的研究作為旁證。
   1967年,美國學者尼爾。奧普戴克發現,一些放射性蟲類曾在500萬年前滅絕,那時恰好是地磁轉向期。
   1971年,美國哥倫比亞大學的詹姆斯。海斯通過幾十個「巖蕊」的研究發現,在放射性蟲類的8次滅絕中,有6次都發生在地磁換向之際。也許,這不僅僅是偶然的巧合。
   然而,地磁毀滅說還只是根據現在或未來推測過去,缺乏充分的根據和嚴格的科學驗證。
   首先,迄今為止,還沒有發現在我們這次人類文明之前有世界範圍內的文明存在;其次,地球磁場在過去數百萬年中發生偏轉、換向一說,本身尚須進行理論和事實的嚴格論證;第三,地磁變化對人類文明究竟有多大影響,至今尚無確切證明。通常所說瑪雅文化、撒哈拉文化,它們的消失本身還有其他原因可究,磁極毀滅說並無較強的說服力。
   而在最近,俄羅斯中央軍事技術研究所研究員沙拉姆別利傑又宣佈,該所成功地測量到了地球磁極漂移現象,測量結果表明,地球磁極目前已漂移了200千米。沙拉姆別利傑說,現在還無法對此自然現象做出科學解釋,但可以肯定,地球磁極發生漂移將對地球產生影響。他解釋說,地球將通過自己的表面裂縫或者「所謂的地磁點」,把地球內部由於磁極漂移而產生的過剩能量拋向宇宙空間,這種能量釋放勢必影響全球氣候變化和人類的感覺;此外更需指出的是,地球在釋放這種過剩能量時,全產生一種「新的能波」,這種「能波」將影響地球的自轉速度,這意味著每天的時間長短可能會發生變化,一晝夜不再正好等於24小時。該研究所掌握的資料顯示,他們已觀測到了地球自轉速度受到影響的有關狀況。觀測發現,地球自轉變化週期大約為兩周,自轉速度放慢現象持續了兩周,爾後又逐漸加快,這種加快自轉的過程保證了地球每晝夜平均時間為24小時。
   目前,俄軍事技術研究所已經把所觀測到的數據轉交給俄羅斯氣象與環境監控局,以使該局進一步觀測並弄清這一自然現象將給工農業生產帶來何種影響。沙拉姆別利傑認為,當今頻發的空難事故很可能與地球磁極漂移有關。據一些天文學家分析,地球磁極發生漂移的原因可能是因為太陽系目前正「穿越」銀河系某個特定區域,它正承受著來自鄰近其他宇宙天體的地磁影響。俄軍事技術研究所的科學家說,類似地球磁極漂移這種現象,在太陽系其他星球上可能也正在同時發生。
   在越來越多的事實面前,人們已經知道地磁場對生物存在著影響。不過,對其中的機理有待深入的研究,還需要科學的根據和理論論證去揭示。

月球

 地球的剎車對於生命的自然狀態來說,地球的動態無疑起著積極的作用。然而,當人類誕生以後,過分的星球動盪將會是災難。試想,如果到處是火山,是海嘯,是山崩地裂,人類將為此而疲於奔命,將會終日生活在極度驚恐之中。然而,我們的運氣的確很好。地球有一個剎車裝置,它把地球的動態逐漸地從一個很快的轉速減緩到較慢的轉速,這就是月球。
   月球的引力對地球的動態默默施加了40多億年的影響,在40多億年的時間裡,大約降低了地球一半左右的旋轉速度,從每天大約10個小時的晝夜更替,漸變為後來的24小時。細算一下,平均每天減少0.02秒。這是一個極小的數字,卻是極重要的數字。這個數字既不能大,也不能小。大了,就會使地球的轉速降低得太多,不利於地球的動態;小了,就是剎車動力不夠。
   人們不知道月球到底是怎麼來的,幾種分析都不夠圓滿。但有一點可以肯定:沒有月球,地球的環境將不如現在這麼美好。因為很多學者認為,是月球的存在使地球的旋轉姿勢稍有偏斜,因此就有了季節的區分。但這個說法並沒有得到數學意義上的論證,因為火星雖然沒有與這麼大的「月球」為伴,但火星的旋轉姿勢卻和地球一樣,也是偏斜的。當然,月球在夜晚起到的照明作用是顯而易見的,特別在沒有電燈的遠古時期,月球比今天要顯得亮得多。
   但是,月球真正的作用似乎是為人類的文明做準備。它曾經離地球只有10萬公里,30億年前看起來要比現在大一倍。如果那時已經有了智慧生命,估計眼神好的人都能看見月球表面較大的環形山。月球的存在使地球轉速減慢,而地球轉速的減慢也減弱了地球對月球的控制,於是月球也在一點點地遠離地球。地球不斷地減慢轉速和月球不斷地離開地球是以往地月史中最重要的互動關係,而這種關係到人類出現後達到了盡善盡美。
   現在地球的一天是24小時,這使我們都有一個溫馨的漫漫長夜,有著不必時刻警惕災難警報的安詳睡眠,有著不斷升值的房地產生意,而不是經常在建築的廢墟中挖掘屍體。月球送給我們人類的真正禮物就是自有地球這顆行星以來最穩固的地殼。除了對我們生活的關照,月球還是我們認識太陽及宇宙的非常出色的不可替代的工具。月球逐漸離開地球至今,月球的月 面直徑與太陽的視覺直徑完全一致,因此,發生日食時,人們就可通過月球對太陽的遮擋來仔細觀測太陽。如果沒有月球造成的日食,人們對太陽的認識恐怕還要延遲很多年。
   人們之所以能夠在20世紀50年代應用核聚變發明氫彈,其中的部分原因也許和月球的存在有關係,因為氫彈的發明是從太陽的能源機制中獲得了啟發的。氫彈的發明對人類是一個威脅,它警告人類不要自己毀滅自己。實際上,一個人注定要徹底毀滅整個人類的東西一旦被製造出來,人類反而有了前所未有的理智。
   有趣的是,直到現在,人類已經有了超過50年的世界範圍的和平,而從理論上說,人類現已具有在地球轉完一圈之前就徹底毀滅自己的能力。月球通過大海的韻律制動地球,這很有意思。地球上的水居然是美妙的剎車媒介,海洋的潮漲潮落就是對地球轉動能量的抵消。最終,這些水會使地球失去月球,因為海洋的潮汐將更多地降低地球的動能,這樣就會繼續減少約束月球的引力。按照這個程序,月球大約會在10億年之後徹底脫離地球。但是我們相信,那時人類已經可以以高度的文明來控制這種事情,至少月球必將是地球陸地的延伸,人類也一定有辦法保持月球和地球的親密狀態。月球是離地球最近的一個天體,它的存在給了人類一個可以突破地球這顆行星的機會。
   毋庸置疑,人類已經把登上月球當作是文明的最高成就之一。這的確是自生命從海洋爬上陸地以來的最重要的事件。無論從哪個角度講,人類對自己星球的超越都是非凡的壯舉,而不是因為月球離我們只有38萬公里,所以這種壯舉才得以實現。除了月球,離我們最近的就是火星或者金星,然而它們也是在5000萬公里以外。如果沒有月球,人類登上外星的計劃和豪邁,將至少推遲60多年。

「摧毀月球」計劃

 月球是地球的一顆衛星,自古以來,月有陰晴圓缺,但如果月球真的永遠地從我們的視野裡消失,那該是一種怎樣的失落?5位俄羅斯科學家認為,月球是地球許多自然災害的禍源,並於近日向俄政府提出了一項令人瞠目結舌的建議———摧毀月球。他們的理由是:月球是地球的一隻體格龐大的寄生蟲,月球強大的引力導致地球自然災害不斷,是地球的禍源。採取的方法是:美國在上個世紀50年代考慮在月球上引爆月球,用原子彈,摧毀月球只需要在俄羅斯的「聯盟」型火箭上裝上6000萬噸級。
   如同某部科幻片中的情節,人們不禁要懷疑提出這一建議的人是個瘋子,其瘋狂程度比那些秘密克隆人的人不知超出了多少倍。然而,「摧毀月球」既不是科幻片中的情節,提出這一建議的科學家也自認為他們不是瘋子。他們都是俄羅斯響噹噹的科學家,他們聲稱,提出這一建議,決非心血來潮,而是有著充分的根據,是他們多年研究後得出的結論。
   為首的科學家名叫弗拉迪米爾。克魯因斯基。此人在世界物理學界的名氣並不是很大,但在俄羅斯卻是一位受人尊敬的天體物理學家,也是「摧毀月球」計劃最堅定的支持者。他指出,俄羅斯位於北半球,大部分國土靠近北冰洋,冬季太過漫長,不僅農業生產受到極大影響,冰天雪地的生活也讓許多人望而生畏。之所以出現這樣的結果,長久以來被視為人類朋友的月球扮演了不光彩的角色。克魯因斯基因此聯合其他4名頂尖物理學家,展開了「月球對地球的影響」這一課題的研究,並最終提出了大膽建議:摧毀月球!
   這些科學家認為,摧毀月球,將使整個地球成為人類生存的天堂,俄羅斯寒冷的冬季會因此一去不復返。克魯因斯基表示,很多人聽到摧毀月球的設想後大吃一驚,這是可以理解的,畢竟千百年來,月亮在人們的心目中建立起了自己的「聲望」。可是稍微有些天體物理學常識的人都知道,月亮其實是地球的枷鎖,它就像一個鏈球,緊緊地拉著地球,使得地球的自轉速度變慢,使得海潮起起落落。所以,說月球是地球的一隻體格龐大的寄生蟲並不為過。
   ●自然災害,都是月球惹的禍那麼,摧毀月球對地球乃至人類究竟有哪些好處呢?克魯因斯基解釋說:「消滅月球,人類就消滅了飢餓,消滅了地球上許多災難與痛苦。」這位物理學家接著分析說:「月球強大的引力將地球拉歪了,使得地球在自轉的同時,以一種笨拙的傾斜的姿勢繞著太陽轉,因此使得地球上的氣候變化無常。」在俄羅斯,每到冬天,寒氣逼人,幾乎一切作物都停止了播種與生長。在同一時間,無情的旱災會肆虐非洲大陸。只要將月球摧毀,地球也就不再傾斜。如果地球的傾角變成0度,這就意味著季節變化從地球上消失,整個地球就會擁有適宜的氣候,有些地方則會擁有永恆的春天。到那個時候,現在的沙漠會變成綠洲,農作物會茁壯成長。全世界的孩子們也就不會忍饑挨餓,他們的臉上會重現燦爛的笑容。
   ●摧毀月球的難度不大事實上,「推毀月球,造福人類」這一驚人構想並非克魯因斯基和他的同事們首次提出來的。早在1991年,《世界新聞週刊》便報道說,美國愛荷華州立大學數學教授亞歷山大。阿比安就曾提出類似的想法。當時,阿比安在接受這家週刊的採訪時口氣異常堅定地說:「我現在無法預測人類何時會摧毀月球,但這件事似乎是不可避免的。」阿比安同樣是從為人類造福的角度提出摧毀月球這一建議的。
   《紐約時報》援引當年負責對這一計劃進行絕密研究的科學家萊昂納德。雷費爾的話說,美國空軍是在月球上引爆原子彈計劃的支持者,因為前蘇聯於1957年成功地發射了世界上第一顆人造地球衛星,在航天方面,美國人落在了前蘇聯人的後面,在月球上引爆原子彈,可以提升美國人的信心。然而,經過仔細權衡,美國空軍高層認為這一計劃的風險已經遠遠超過了從中獲得的好處,因此,在月球上引爆原子彈的計劃才以流產告終。
   那麼,在人類現有的條件下,是否有可能使月球從宇宙蒸發呢?克魯因斯基認為,現在的問題不是人類有沒有能力摧毀月球,而是俄羅斯和其他國家是否同意這麼做。他指出,摧毀月球計劃並不複雜,只需要借助核武器,就能把地球從月球的陰影下解放出來。克魯因斯基透露,摧毀月球對於今天的人類來說,是一件非常簡單的事情。只需要在俄羅斯的「聯盟」型火箭上裝上6000萬噸級的核彈頭,然後將它們射向月球即可。他說:「我們(俄羅斯)現在擁有成百上千枚核武器,這些可怕的武器不僅沒有多少實際用處,關於裁減核武器的談判還耗時費力。用它們來摧毀月球,也算是為人類造了福。」據悉,這5名科學家已經把他們的建議鄭重地提交俄羅斯政府。克里姆林宮一不願透露姓名的內幕人士表示,這一建議不僅讓政府高層覺得新鮮,也給他們留下了深刻印象。政府向這些科學家許諾,將對這一建議的可行性進行認真研究。

地球比金星幸運

 如果給我們一個原始的地球,那麼所有現在的生命都幾乎無法生存。可以說,是一代一代的生命支撐起今天的藍天白雲。在地球40億年的生命進程中,無數存在過的生命的屍體構成了我們立足的基石。
   這麼說並不過分,因為在我們腳下的土地中,含有大量的碳酸鈣,著名的喀斯特地貌就是最典型的碳酸鈣地貌,它們能夠被雨水侵蝕出諸如桂林山水那樣的美麗風景。這當中,碳酸鈣就是生命的屍體,否則它們就是二氧化碳。因為在自然界中,二氧化碳是不能被無機物吸收的。假如地球上沒有生命,地球就是一顆充滿二氧化碳的星球;或者說,地球上曾經有過的二氧化碳是今天的20萬倍。
   這就意味著,地球早期的氣溫比現在高100多度。在太陽系裡,最有可能擁有生命的,除了地球就應該是金星了。因為它的大小和地球幾乎完全一樣,也就是說,它的引力和地球一樣。前面我們說到的水的存在條件,金星上也應該都具備。也許,金星就是一個備用的地球,這在宇宙中大概是不多見的。也許就是因為同時有地球和金星這兩顆幾乎完全相同的星球,最終在太陽系出現了生命。當然,最終的幸運屬於我們。但是,如果生命選擇了金星,那也無可厚非,而這只取決於太陽的狀態。假如我們的太陽比現在要小一些,那麼很有可能幸運的就是金星,而不是地球。所謂太陽的狀態,就是指它的溫度和引力。現在的太陽的溫度對於金星顯然是太熱了一些,而對於地球就非常合適。然而,太陽只要溫度變化一點點,大約20℃左右,它就會變得對金星合適而對地球不合適了。所謂溫度變化,就是太陽的質量的大小,只要太陽比現在小十分之一,那麼今天就可能是金星上的生命研究地球了。
   地球和金星在溫度上的差異可能就是一場雨,因為早期地球的表面溫度也不低,但是那些在厚厚的大氣中遊蕩的水分子還是得到了機會能夠落到地表上。儘管40億年前的地球上雨水幾乎像熱水浴一樣,但畢竟是能夠落下來了。而且,由於當時地球上的二氧化碳非常濃,地球的大氣壓也遠比今天高得多,所以水要達到150℃以上才會沸騰。
   總之,早期的地球到處都是「火鍋」,而早期的生命和有機物就在這種情境中開拓混沌。這是一些多麼堅強的生命啊!生命的立足太重要了。一旦生命開始在早期地球的火燙的地面上掙扎,地球的命運就要由它們說了才算。這些生命的最大特點就是「吃」二氧化碳,這是它們惟一的食物,而陽光就是使它們能夠消化二氧化碳的酵母片。在光子的光合作用下,二氧化碳被分解成早期生命需要的碳和不需要的氧。正是這一簡單的分離,40億年之後,宇宙中的智慧生命就誕生了。早期生命不斷吞噬二氧化碳,這豐富的資源使地球的早期生命繁衍得很快。從今天的地貌來看,喀斯特地形非常普遍,也就是說,早期的二氧化碳幾乎把如今的地球上裝修了一層地板。我們就站在這層二氧化碳的地板上眺望藍天白雲。也許就是第一場雨沒有落到金星上,這場至關重要的雨可能落到離地面還有幾十米的時候就蒸發了。就差這麼一點點,金星的生命連掙扎的機會也沒有了。因為再堅韌的生命也總是需要一個起碼的條件:水。哪怕這水是加了「火鍋」裡的各種辛辣佐料的水。

石門廊像

巴黎的凱旋門智利北部安多法加斯大市以北約二十公里,有一段海岸是高聳的砂岩峭壁。這裡的海濱也是一個大眾喜愛的浴場。近岸冷流形成薄霧,加上離岸岩石、岸邊峭壁怪異矚目,沙灘優美,構成一幅格外清新奪目的海景。太平洋的澎湃波濤不停拍擊海岸,浪花四濺,浸潤飽受侵蝕的岩石露頭。這座天然形成的石門廊像巴黎的凱旋門,衝上來的驚濤駭浪就可擠進門去。這裡最引人入勝的景觀就是石門廊。
   這是一個離海岸不遠的天然岩石大拱門。其雄偉的外形,使人不禁想起羅馬那些大拱門和巴黎的凱旋門。石門廊是一段海岸飽受侵蝕後的遺跡,主要由一種帶黃色砂岩構成,與形成海岸峭壁的砂岩相同。較為脆弱的砂岩峭壁在海浪猛襲下漸漸後退,剩下構成石門廊的大岩塊留在海岸外,屹立不動。石門廊兩根直立柱子的基部穩固,是由抗蝕力強的安山巖(一種火山岩)構成,保護門廊免受浪濤摧毀。石灰又浸透了最上層的砂岩層,彼此牢牢結合,使門廊頂部不會坍下來。因為石門廊和附近一帶海岸的景色如此奇特優美,所以到安多法加斯大市的遊客幾乎都必到這裡一遊。

小行星撞擊地球

 在整個地球的歷史長河中,小行星與地球「擦肩而過」甚至撞擊地球的事不乏其例,難道我們生活的地球真的是危機四伏嗎?
   2002年1月7日,除了幾個知情的天文學家外,恐怕再沒有人會覺得這天與往常有什麼不同了。然而正是這天,一枚直徑300米的小行星以11萬公里/小時的速度與地球「擦肩而過」,確切的時間是北京時間15點37分。小行星在地球門前掠過並非第一次,然而這次卻令科學家們至今心有餘悸,道理非常簡單,儘管這枚小行星很久以來一直朝著地球的方向飛速運行,但直到2001年12月26日,即直到小行星駛向地球近地點前的12天,它才被美國國家威夷天文台的一台小型天文望遠鏡所發現。
   這枚小行星的編號是2001YB5.當美國的天文望遠鏡捕捉到它時,它正朝著地球的方向迅速逼近,當時看上去,它的大小也就與從地球上觀測月球表面一塊直徑1米大的岩石相似。剛發現它時,美國天文學家曾異常緊張,因為一枚直徑300米、可能是以堅硬的岩石組成的小行星一旦以11萬公里/小時的速度撞上地球,其能量至少可以將方圓150公里內的所有建築和自然物夷為平地,甚至對方圓800公里以外的地區也會造成不可估量的損失。直到科學家們以最快的速度計算出小行星的運行軌道後,他們才鬆了一口氣:這枚小行星不會撞上地球,在距離地球83萬公里時,它將轉向為逆地球運轉的方向而去。事實驗證,小行星的運行軌跡與科學家的計算毫無二致。83萬公里,從常理上看是個不近的距離,但從天文學上看,在太陽系裡,它已經駛進地球的「近郊」。換句話說,以它的運行速度,小行星從其軌道近地點到地球的距離僅有不足8個小時的路程!
   如果這枚小行星真的駛向地球,那麼人類只能坐以待斃,因為以現在的科學手段,科學家雖然能很快計算出它的運行軌道並預見到它所威脅的具體地區,但卻沒有能力在12天的時間裡採取任何有效的預防措施。
   2002年6月14日,一顆小行星從地球附近飛過,當時它與地球的距離比月亮還近,人類卻沒任何表示,3天後才反應過來。雖然這顆小行星只有足球場那麼大,但如果它與地球相撞,足以將一座繁華都市夷為平地。天文學家們6月17日才發現這位「地球訪客」,他們將這顆小行星命名為2002MN.據估計,它的直徑大約在45米到109米之間,從地球旁邊急馳而過時最近距離為12萬公里,運行速度為每小時3.7萬公里,位於美國新墨西哥州的林肯近地小行星研究項目的科學家首先發現了這顆小行星。現在,這顆小行星已經飛到離地球幾百萬公里以外的地方了。
   小行星是指太陽系形成時產生的碎石,它們圍繞太陽運行,但軌跡從不固定。
   在人類的記錄中,只有一顆小行星比2002MN飛得離地球更近,那就是1994年的XMI,當年12月9日它離地球的最近距離只有10.5萬公里。2002MN是一顆輕量級小行星,它圍繞太陽飛行一周需要894.9天,一旦撞擊地球,只會危及一定的地區,並不會對整個世界構成危害。英國國家空間中心近地目標信息中心公佈的一份新聞稿稱:「如果2002MN撞上地球,它帶來的危害會跟1908年西伯利亞通古斯卡遇到的撞擊差不多,當時2000平方公里的森林被剷平。」當年,襲擊地球的巨石長60米,其威力相當於廣島原子彈爆炸的600倍。
   據科學家猜測,一旦2002MN撞擊地球,很可能會在大氣層發生爆炸,產生巨大的衝擊波。
   但是,地球遭遇小行星或者慧星撞擊的可能性非常小,絕大多數宇宙訪客都不會像2002MN那樣與地球這樣親近。它的這一「親近」著實讓一些科學家震驚,所幸的是,它今後不會再飛得離地球這樣近了。它下一次光顧地球會在2061年,但距離地球會比2002年6月14日時要遠得多。天文學家們努力測繪大一點的小行星的飛行軌跡,它們的長度超過1公里,一旦撞擊地球會完全改變世界的氣候。
   但是,人類對輕量級小行星的觀測和研究明顯不足,科學家們對此十分擔心。要知道,科學家們發現行星靠的是它們能夠反射太陽光,而輕量級小行星反射的光不強,只有在距離地球十分近的情況下才會受到人類的關注,因此它們的危險性不可忽視。此外,天文望遠鏡多集中在北半球,南半球成了人類的盲點,一旦小行星飛向那裡,人們毫無防備。
   據稱,如果小行星一旦進入撞地軌道,不僅人類發射導彈攔截為時已晚,而且緊急疏散居民都來不及。事實上,在整個地球的歷史長河中,小行星與地球「擦肩而過」甚至撞擊地球的事不乏其例,最令人心悸的就是6500多萬年前一顆直徑約10公里的小行星以9萬公里/小時的速度與地球相撞,撞擊點在今天墨西哥的尤卡坦州。世界各國科學家對墨西哥萬卡坦半島隕石口地區的研究工作有了初步結論,這為隕石墜落和地球隨後的演化理論提供了物質依據。在研究中發現了硫酸鹽類礦物———石灰石和硬石膏。
   專家們認為,這證明了小行星墜落致使地球上50%動物滅絕的理論。硬石膏的存在是硫大量集中造成的,硫與碳酸鹽結合形成了硫酸,硫酸雨「殺死了」陸地和水中的生命。撞擊還引起了小行星大爆炸,發生了多次破壞性嚴重的強烈地震和其他災難。爆炸產生的塵埃充斥了整個地球大氣層,阻擋了陽光,致使氣溫驟降,植物枯萎。有科學家認為,正是這次小行星與地球相撞,導致當時主宰地球的恐龍及其他許多大型動物完全滅絕,恐龍和其他許多動植物正是在那時從地球上消失的。
   在20世紀70年代,取自月球的岩石顯示,月球的最大峽谷,或者說是盆地,幾乎所有的大峽谷都處於相同的年齡。即形成於38.8億年前與40.5億年前的時間。這表明月球和其附近的地球受到了巨大岩石奔流不息的撞擊。
   這為一個具有爭議的學說提供了佐證,即在40億年前,少年時代的地球和月球曾被突然出現的巨大宇宙岩石所撞擊。就地球來說,這方面的證據已被湮滅在其作為行星的地質活動之歷史長河中,並且該地質活動至今仍在持續。
   幾十年來,科學家們一直奇怪於其他的年輕行星是如何咆哮著向地球和月球拋物撞擊的。他們猜測,由於外層行星的形成和軌道的轉換,使得彗星和小行星軌道偏離,進而向太陽系內層爆撞。科學家們首先比較了月球岩石和小行星的殘片,發現它們具有相似的特定元素的濃度。然後,他們檢驗了在火星和木星之間的小行星帶,發現它們就像在小行星亂陣之中的囚徒一樣,正在四分五裂。對已經從小行星帶墮落的、和大約40億年前碰撞形成的小行星的關鍵同位素進行配對比較,結果發現其中的一些同位素,其實是從小行星帶飛出來的。在南極洲找到的隕石和最初萎衰的火星面貌,顯示出在地球和月球被撞擊時,它們皆已被部分地熔化。科學家們的研究,支持了有關在月球盆地形成時,整個太陽系內部都在被小行星撞擊的學說。
   而有些科學家認為,該小行星學說不僅僅是假說,並不見得就是事實。他們認為,月球在被彗星撞擊形成盆地之後,在更小的小行星的撞擊中,月球岩石上的微量元素,可能已經沉澱。同時,有些科學家則懷疑,彗星或小行星是否真正與月球發生過撞擊。月球的盆地可能永遠具有相同的年齡,因為在40億年前,當時仍在形成的月球遭受到了許多的衝擊,以至於其表面不能再被修復。而瑞士聯邦科技研究所的科學家通過對美國阿波羅號宇宙飛船從月球帶回的岩石進行研究,發現了月球與地球曾經相撞的最新證據。
   目前,科學界有一種月球生成的理論認為,月球最早的時候是和火星一樣大的星球,大約在太陽系形成5000萬年後,也就是地球生成的早期,該星球與地球相撞,並激起大堆大堆的熔岩,其中某些熔岩後來就形成了今天的月球。此次瑞士科學家們發現,月球岩石裡面氧氣的同位素比例和地球的一模一樣。另外,科學家通過計算機對碰撞進行模擬,顯示月球主要是由「月」星球的材料所構成。為此,瑞士的科學家們斷定,月球和地球同位素的比例既然一樣,就可以證明「月」星球曾經同地球發生過碰撞。
   難道我們生活的地球真的是危機四伏嗎?其實不然,為使研究人員、新聞媒體和廣大公眾能夠準確掌握某星體對地球的實際威脅程度,避免讓公眾產生不必要的恐慌,1999年,國際天文聯合會在意大利都靈制定並通過了小行星對地球威脅的險級標準,並將此標準命名為小行星險級都靈標準。小行星險級都靈標準共分11級,即從0級到10級險級程度逐級增加。都靈0級表示小行星不會撞擊地球或表示小行星在接近地球時已經瓦解成絕對不會對地球造成任何威脅的碎片;都靈1級表示小行星的動態值得觀察,升至7級則表示小行星對地球可能會造成一定威脅;而都靈8-10級則表示小行星肯定會對某地、某地區甚至整個地球造成災難性的危害。根據國際天文聯合會報告,截止目前,天文學家還沒有觀測到超過都靈1級的小行星,也沒有發現在相當長的一段時間內會對地球造成重大威脅的天體。至於剛剛光臨過地球「近郊」的2001YB5,它下次再接近地球的時間是2052年,但與地球的距離將是2700萬公里,即便在更遠的未來,它撞上地球的可能也是微乎其微。從科學上分析,只有直徑超過1公里的小行星才能對地球帶來災難性的毀滅。天文學家估計,對地球有潛在威脅的這類小行星大約超過1000個,但現在已知的只有300多個。
   目前,美國正全力支持對1公里以上小行星進行觀測,預計到2008年以前,所有直徑在1公里以上、對地球存在潛在威脅的小行星都將歸檔登記並被追蹤軌跡。針對小行星對地球的威脅,科學界已經有了許多設想,如向對地球具有威脅的小行星發射核彈,將小行星擊碎。關於這種方法,有專家評論說,這種方法不難達到,但並不理想,因為每個小行星的物質構成不一,科學界尚無法知道核彈的力量是否足以使小行星粉碎成不會對地球造成任何威脅的直徑不足10米的碎塊,如果小行星不能被擊成足夠小的碎塊,被擊碎的直徑為數百米的大型天體可能會變成眾多直徑為數十米的行星碎塊,沿著原來的軌道像行星雨一樣降到地球上,這樣雖然減少了局部的撞擊,但卻會使撞擊面增多。於是便有專家提出了改變小行星軌道的方法,讓它偏離可能與地球相撞的軌道,如在小行星表面放置離子發動機,或借助太陽風,或向小行星周圍發射核彈等等。但無論是發射核彈擊碎小行星,還是使用各種方法讓它改變運行軌道,前提條件都是要提早發現,發現得越早,成功的可能越大。
   目前,除美國外,英法等國也都啟動了小行星國家觀測計劃,並為這一計劃配備了先進的天文設備。在科技飛速發展的今天,只要全世界對小行星研究給予足夠的重視,人類就不會遭到和恐龍一樣的滅頂之災。

炫耀迷離的極光

 極光,不同的文化賦予它有各種奇異的名字:光蛇、狐火、跳舞的山羊、火之戰線、天堂飛行……伽利略稱之為「黎明的女神」,在羅馬神話中,黎明女神Aurora,在每一天開始時,總是跑在太陽的前面。
   早期有關極光的描述在《聖經。舊約》中也有記載,書中稱極光是從天堂跌落人間的火焰。加拿大的愛斯基摩人相信,極光是火炬,照亮著天堂之路,它是死去的幽靈們在夜空中舞蹈。而在古老的挪威傳說中,它是青魚的鱗片,以及冰島上的熱泉反射出的月光。即使是亞里士多德和本。弗蘭克林也對極光迷惑不解。北極光,auroraborealis,英文原意是「北方的黎明」。由於一系列的太陽風暴,這個季節的極光顯得特別明亮。當猛烈的風暴在太陽外部沸騰,太陽風將以百萬英里的時速轟擊地球,這就是太陽風暴,或稱日冕大爆發。太陽風暴可能導致衛星通信中斷,干擾無線電的傳輸,但同時,它也會以自然界最絢麗的光芒高照極地的夜空。即便對科學家而言,極光依然保留著許多未解之謎。太陽風攜帶著質子和電子,吹向地球,由於它們帶有電荷,這些粒子陷入地球磁場。它們沿著磁力線抵達極地,然後闖入大氣層上層。
   極光,是黎明的女神,是天堂跌入人間的焰火,是幽靈們在夜空中舞蹈太陽風粒子下降時,與大氣中的氧、氮分子發生衝撞。衝撞的能量以光的形式釋放,就產生了極光,這與霓虹燈管裡的發光原理類似。然而,是什麼使極光看起來宛若拂動的薄紗,是什麼令其呈現為各種形狀,這些問題都仍在探索之中。
   從淺蘭到深紅,極光的色彩綺麗奪目,幾個世紀以來,吸引了無數觀察者。就在幾十年前,我們對極光的成因還是完全誤解的。最近幾年,科學家用發送高空軌道探測器的方法,瞭解製造這種自然奇觀的動力。關於極光,我們在近20年間所瞭解的,遠遠超過了過去2000年的經驗。然而科學家仍然不知道,是什麼使極光看起來宛若拂動的薄紗,是什麼令其呈現為各種形狀,正如一些觀察者所描述的,狀如頭骨或動物。當你追尋極光的絢麗時,當地人會告訴你,看到極光的時候不要吹口哨。任何無理的行為,都將遭到魔咒詛咒,令你靈魂錯亂。那些光有一種力量,讓你不由地肅然起敬。面對這片原始、荒蕪、而又蒼涼的土地,人們似乎已經感覺到了那種力量。
   終於看到它了,就像一扇窗前,飛舞著的薄薄的窗紗,綠色輕盈的光照亮了整個夜空,那一刻如此震撼而神秘!它是拉普蘭人所說的勇士的靈魂:是印第安神話裡照亮夜路的巨人的火把;是愛斯基摩的亡靈休憩的伊甸園;是芬蘭傳說中靈狐躍過叢林時閃現的狐火……不知道它到底是什麼,但看到了它,就像看到了自己不朽的夢想。觀看極光的最佳地區其實是在北美洲,有時,極光活躍地帶在北美洲可以延伸到很南的緯度。阿拉斯加山脈北部、育空地區中部、大奴湖周圍、任何一個加拿大北部州,以及冰島全島和斯堪的納維亞北部都是理想的極光觀測點。
   最好的觀察時間是在每年的8月15到次年的4月15日之間,黃昏到黎明則是最佳觀測時間段,最好選擇沒有月亮的夜晚,而且要盡可能遠離城市和人類製造的光源。對於極光,經過所有的研究,許多問題仍然沒有答案。「每次我們感覺已經與答案如此接近,即將揭開奧秘時,一些新的問題又出現了。」查爾斯。迪爾說。迪爾是阿拉斯加大學地球物理學會的極光預報員,該學會位於北半球極光活躍地區的中心費爾班克斯。當火箭在大氣層上層劃過,有幾個會留下飛行痕跡,就像噴氣式飛機的飛行雲。這些痕跡能幫助科學家研究在大氣層上層極光對風的影響。另一個實驗中,承載於火箭上的儀器將向大氣層發射出帶電粒子,模仿極光。這些實驗能令我們對極光的瞭解更加精確、深入。太陽風攜帶著質子和電子,吹向地球,由於它們帶有電荷,這些粒子陷入地球磁場。它樣沿著磁力線抵達極地,然後闖入大氣層上層。
   太陽風粒子下降時,與大氣中的氧、氮分子發生衝撞。衝撞的能量以光的形式被釋放,這與霓虹燈管裡的發光原理類似。極光的顏色取決於粒子的類型,它們衝撞的是哪一種分子或原子,被衝擊的氣體中是否帶電荷。在抵大氣層,電子撞擊氮,將產生紅色的光,但如果它們撞擊的是大氣層上層的帶電荷的氮,則會製造出蘭色和紫色的光。
   大約在60英里的上空,與氧原子撞擊所產生的是最常見的極光色———白中泛綠。而在200英尺的高空,氧原子散發出的卻是深紅色的光,也稱作「血紅光」。通常,只有在極地地區才能見到極光,但有時極光也會出現在比北緯48度還要偏南的地區。由於這兩年屬於「太陽活動高峰期」,更南的地區出現極光的現象會明顯增多。在太陽活動高峰期,從太陽吹來的風暴「將用粒子填滿地球的磁場」,迪爾說,太陽風「侵蝕」著地球磁場。這使得更多的粒子能夠朝赤道飛移,因而擴大了極光發生的範圍。所以,這兩年的冬天北半球會更多的人可以觀看到極光。儘管很難預測極光發生的時間和地點,要想觀看極光,需要選擇夜空特別黑的地區,最好是沒有月光的晚上。
   有些人稱不僅看到了極光,還聽到了極光的聲音。自幾個世紀前,第一次有此類報道開始,這個現象一直困擾著科學家們。極光發生在地表以上60至200英里的高空,那裡空氣非常稀薄,不可能傳載聲波。然而,類似的報道依然不斷。物理學家羅伯特。H.依瑟在他的著作《壯麗的極光》中列舉了許多這一類的報道。他寫道人們所描述的伴隨極光的聲音都「非常相似,是一種微弱的沙沙、嘶嘶、嗖嗖、或劈啪聲」。
   1916年,加拿大人類學家歐內斯特。霍克斯辯解說:「這些伴隨著極光的嗖嗖和劈啪聲是死去的幽靈試圖與塵世間的人們溝通的聲音。」科學家們持有疑問,但無法反駁這些報道。阿拉斯加大學的地球物理學者湯姆。哈林納認為,大腦或許能夠感應來自極光的電磁波,將其轉化為聲音。其他人則提出,「劈啪聲」可能來自樹木與建築物的放電現象。面對這些未解的迷題,像查爾斯。迪爾這樣的科學家們,將在整個冬季花去大部分時間,站在寒冷的室外,觀測和沉思這個神秘的現象。

南極上空的大氣層

 希臘的哲學家認為,既然地球是球形的,那麼南半球應有類似北半球的氣候帶,在與北半球陸地相對稱的位置上,也應有大陸存在才對。因此,新大陸發現不久後,15世紀所繪製的地圖上,就有所謂「未來的南方大陸」。自15世紀以來,南極大陸也一直是冒險家的目標,也因此而留下許多可歌可泣的故事。但在英國探險家科克前後三次的太平洋航海中,確定了一項事實,那就是即使存在所謂的南極大陸,也應該是在南緯60度以南的地域。白色大陸南極是地球上氣溫最低的地方;在這裡,熱能無法聚集,太陽的輻射能量有80%被冰和雪反射掉,內陸地區的平均溫度即使在最溫暖的季節也只有攝氏零下20度至30度。
   距今1.8億年前,南極大陸和澳洲及南美大陸是連成一塊的,稱為岡瓦納大陸,是從盤古超大陸分裂出來的。從發現的化石可以得知,當時的南極大陸氣候相當溫暖,如今卻成為地球上最寒冷的地方,對於地球的氣候有相當大的影響。這塊酷寒的大陸現在由於某些原因而備受矚目,那就是其上空平流層的臭氧大量減少,形成所謂的臭氧洞,原本以為只是局部的現象,但現在卻以被視為和全球性臭氧層的破壞有關,或許,地球盡頭的南極大陸,對地球的危機是最敏感的。
   ●世界上氣溫最低的地區位於南極點四周,上面覆蓋著冰雪的大陸,為世界第五大陸。四周圍繞著多風暴且易結冰的南極海。南極洲幾呈圓形,這塊大陸幾乎完全位於南極圈內,約佔地球陸地總面積的十分之一。南極洲平均高度為1830米,幾乎為其他大陸平均高度的兩倍。加上陸地上所覆蓋的冰雪,厚度高達2440米,使得南極洲的總平均高度抬高為4270米。海岸線長30010公里的南極洲海域,佈滿冰山、冰河的冰塊和大浮冰。
   如果這些冰雪全部融化,則全球的海平面將升高60公尺。如果將東南極大陸上的積雪全部掃除,那麼東南極大陸的大部分地區仍位於海面上,但西南極大陸的大部分地區卻位於海面下。
   1991年3月,英國南極調查站的杜克博士與其研究人員提出報告,指出位於南美大陸南方的南極半島西海岸上的瓦迪棚冰目前正急速崩潰之中。據他們表示,除了瓦迪棚冰之外,其他還有一些棚冰也出現了相同崩潰和後退的徵兆。
   另一方面,從19世紀80年代中期起,世界各地陸續提出20多項案例報告,指出由南極分離的巨大冰山漂流至大西洋和印度洋中的現象。1991年10月,從菲爾希納棚冰分離的巨大冰山,更到達了福克蘭群島附近。
   ●南極大陸的形成根據韋伯納(AlfredLotharWegener)提出之山陸漂移說,認為在2億年前,地球上所有的大陸是連成一塊的,稱之為「聯合陸」,後來分成二部分;北叫「勞亞古陸」,南稱「岡瓦納古陸」(Gondnaland)。
   勞亞古陸形成北美大陸、格陵蘭、與歐亞大陸。岡瓦納大陸則分裂成為南美洲、非洲、澳大利亞、印度次大陸及南極大陸。冰磧巖是冰河搬運來的礫石,大多堆積在冰河溶解的地點,因此,這些岩石的存在可以證明3億年前的南極大陸仍被掩蓋在冰河之下,但是到了中生代時期,覆蓋在南極大陸上的冰雪溶解,廣大的陸地開始裸露出來,半齒類植物逐漸地生長繁殖,脊椎動物也棲居起來。
   侏羅紀時南極大陸的地質活動趨於活躍,而這種地質活動,就是使岡瓦納大陸分裂與移動的主要原因。再根據南極大陸附近之海底沉積物的調查,發現南極大陸大約在4000萬年前,有一部分地區沒有冰河,而是翁郁的溫暖氣候,直到3700萬年前才開始急速轉變成嚴寒氣候。
   ●南極的生物南極半島發現有四種顯花植物(禾本科1種,石竹科1種)外,其他地方沒有高等植物,只有地衣、苔蘚和藻類等低等植物。
   南極大陸也沒有高等動物,大約有44種昆蟲主要分佈於南極半島。南極洲沿海數量較多的鳥類和海豹都是海洋生物。在南極復合帶以南繁殖後代的鳥類,有企鵝、海鷗、海燕和信天翁等41種。磷蝦是南大洋中各種鳥、獸,尤其是鯨賴以生存的基礎,是海洋生物鏈重要的環節,富含蛋白質,是人類潛在的食品來源。
   ●大氣環境大氣中氮和氧的成分大約占99%以上,其餘有少量的Ar、二氧化碳、水汽和臭氧。這些總和不足百分之一的氣體,卻對整個地球變化影響很大。
   包圍地球的大氣,其特性會隨高度不同而有些許變化,科學家便依照氣溫梯度來劃分大氣的垂直結構。最接近地表的是「對流層」,其次為「平流層」、「中氣層」和「熱氣層」。熱氣層是大氣的最外圈,大氣越向外越稀薄,並沒有一條明顯的界線。由於大氣是受地球重力吸引而環繞在地球四周,因此距離地表越近,空氣密度越高,大約90%的空氣都聚集在離地表30公里的範圍內;到了距離100公里處,大氣密度已不及海平面的百萬分之一,故若與地球半徑約6370公里相比,大氣的確只有薄薄一層而已。其位置大約在離地10—15公里處,但大氣中的臭氧絕大部分都集中在離地面大約20—30公里的上平流層中稱為「臭氧層」。名雖為一層,但實際上臭氧分佈並不均勻,而且大氣中臭氧的含量非常的少,尚不到1ppm.這極薄的一層臭氧,對地球上的生命非常重要,因為臭氧能吸收陽光中的紫色線,將這些波長很短,而且有致命危險的輻射,轉換成熱能,只有極少量能到達地表。紫色線會破壞包括DNA在內的生物分子,增加罹患皮膚癌及白內障的機率,而且和許多免疫系統疾病有關。此外,紫外線對於農作物,甚至海洋生態系都會造成負面引響。然而這層重要的臭氧已經受到嚴重破壞,而且情形一年比一年惡化。大氣污染不斷吞噬臭氧,使紫外線外露,猙獰的白光似要摧毀人類脆弱的生命●南極上空的臭氧洞1985年,英國南極觀測站的科學加法曼(JosephG.Farman)等人發現,從1977—1984年,南極郝利灣(HalleyBay)上空,春季時的大氣臭氧含量大約減少了4%以上,其他研究團體也迅速證實了這項發現,並指出臭氧量急劇減少的這塊區域,其面積甚至大於南極大陸,高度則是介於12—24公里之間的平流層,這就是所謂的「臭氧洞」(ozonehole)。
   臭氧洞其實並不是真正有個「洞」,而只是表示臭氧含量非常稀少的地區。1895年以前,南極臭氧洞的大小和深度,約以2年為消長時間,但從1989—1991年卻連續3年觀測到大規模的臭氧洞,根據日本氣象廳發佈的資料顯示,從1982—1991年10年間,南極臭氧洞的面積擴大了10倍,深度增加了32倍,被破壞的臭氧則估計為過去的4.3倍,而且自1990年之後南極上空臭氧洞的形成時間也開始提早。1992年南極臭氧洞最大時的範圍曾一度超過2300萬平方公里,約為南極大陸面積的1.5倍,根據NASA和「世界氣象組織」(WMO)的調查,已經確定1993年南極臭氧層的破洞不但遍及南極大陸,而且將擴及南美洲部分地區。1895年10月臭氧量到了1979年的三分之二,而1987年則降為二分之一臭氧地區性的消失率,到達每天約為全球臭氧移動率的1%,而到10月中旬更高達32%。
   ●CFCs和臭氧的破壞人類一直到1970年代初期才開始警覺有許多人為因素會破壞大氣中的臭氧,直到1974年6月兩位加州大學的化學家刊登於《自然》雜誌的一篇文章,才真正使臭氧問題國際化。大部分平流層中臭氧的減少,或是臭氧洞的形成主要原因是CFCs(氟氯碳化物)釋放至大氣,所導致的化學變化。對流層的最上部是「對流層頂」(Tropopause),對流層頂的高度各地並不相同,會因季節和緯度而異,以在赤道附近最高,約達18公里;在高緯度的兩極,則只有8公里,而夏季比冬季時略高。副熱帶地區會產生不連續的現象,形成「對流層頂缺口」。在這個缺口處,上下層空氣混合非常強烈,CFCs等物質便因而進入平流層。CFCs在工業上應用廣泛,而且非常安定,生命期長達40-150年,因此會在大氣中不斷累積,最後將上升至平流層,在平流層因受到紫外線照射而分解產生氯原子,活潑的氯原子會與臭氧反應,使臭氧分解消失,平流層所能接納的氯相當有限,即使大幅降低CFCs的使用量大氣也需要一段相當長的時間,才能減緩臭氧的分解。在CFCs未受管制之前,全世界每年都要排放大約100萬噸以上的CFCs,而這些管制前就被排放到大氣中,總重量約在2000萬噸的CFCs,目前大部分仍留在對流層中。CFCs所以會對臭氧層造成如此嚴重的破壞,主要關鍵就在其中所含的C1,科學家估計由CFCs所釋出的一個氯原子,只要數個月的時間就能使大約10萬個臭氧分子消失。由於世界主要工業國家多位於北半球,因此北半球大氣中CFCs的平均濃度較南半球高,然而,為什麼至今最大的臭氧洞是出現在南極而不是在其他地方?顯然南極特殊的地理環境和氣候狀況,與臭氧洞的形成有密切的關係。每年6月極地冬季來臨,極地渦旋與PSCs開始形成。7至8月極地冬季氣溫降至最低點,PSCs進行脫氮作用,ClONO2(g)+HCl(s)Cl2(g)+HONO2(s)。9月極地春季開始,陽光重新降臨,臭氧開始被大量分解。10月極地上空臭氧濃度達到最低ClO+ClO(ClO)22Cl+O2Cl+O3ClO+O2.11月極地渦旋消解來自中緯度地區飽含臭氧的空氣進入極地上空。
   ●極地渦旋和PSCs的回饋機制南極另一種與臭氧洞之形成有關的氣候特徵,是所謂的「極地渦旋」(polarvortex)。極地渦旋形成的時間,大約是在每年的5、6月間,也就是在南極冬季開始時,經由強烈的冷氣團環流所形成的渦旋,這種現象會一直持續到大約11月,溫度回升時,極地渦旋才會消解。由於形成極地渦旋的冷氣團風速強勁,因此渦旋內部的空氣會與周圍的大氣完全隔離,而從低緯度地區所吹來溫暖而富含臭氧的空氣,便無法進入渦旋,使得內部溫度無法回升,而有助生成PSCs,造成臭氧分解,同時,能吸收紫外線輻射,使大氣溫暖的臭氧被分解,氣溫下降,又促進了PSCs的生成,也使低溫的極地渦旋更穩定。這種渦旋和PSCs互相回饋的機制,使南極臭氧含量在每年大約10月達到最低點,之後隨著溫度回升渦旋瓦解,PSCs也隨之消融,南極臭氧量方才逐漸回升。
   ●臭氧減少使UV-B大增平流層臭氧會吸收紫外線(ultraviolet,UV),隨著臭氧減少,紫外線的照射強度自然會增強。紫外線中,以近紫外線(波長200~300nm)中的UV-B(波長280~315nm)對生物危害最大。258臭氧若減少1%,UV-B大約就會增加2%,而在出現臭氧洞的南極地區,臭氧大量減少的結果,已使紫外線量加倍增加。紫外線對人類造成的危害,以皮膚癌中的惡性黑色瘤最具危險性;目前全球因罹患黑色瘤死亡的人數,每年約增加3~8%,如果平流層臭氧量繼續減少,此數值將大幅提高。此外,紫外線照射會引起白內障,破壞免役系統,及減弱人體對病毒和病原的抵抗力,更容易罹患皰疹等傳染病。估計總臭氧量減少1%,紫外線增加2%;A:水中生態系:浮游植物無法抵抗紫外線,所以紫外線增加,浮游植物就會減少,水中食物鏈的平衡也會因此瓦解,影響魚貝類的消長何魚獲量。B:眼睛:白內障患者增加,總就氧量如果減少10%,估計全世界每年會增加160~175萬白內障患者。C:皮膚:惡性黑色瘤等皮膚癌患者增加,總臭氧量若減10%,白種人罹患一般皮膚癌的比例,估計會增加26%,也就是1年大約增加30萬名患者。D:材料:建築等材料加速劣化,損壞範圍亦相應擴大。E:植物:抑制植物生長,豆等穀類的收穫量質均下降。F:免疫力:會使人體免疫力降低,單純泡疹、瘧疾等疾病的罹患率增加,症狀也會惡化。G:大氣:下層大氣的化學反應趨於活潑,都市和近郊的大氣污染可能因此更加惡化。
   ●保護臭氧層為全球共識由於國際社會體認到CFCs等「臭氧層破壞物質」(ODSs即ozone-depletingsubstances),以及臭氧層對地球生態環境的重要性,於1987年9月,共有27個國家簽署具象徵及實質意義的「蒙特婁議定書」(theMon-trealProtocol)其中強制規定締約國,到了公元1999年時,CFCs的使用量必須降至1986年使用量的50%。之後,「蒙特婁協定書」的管制措施便不斷修訂,將管制範圍擴大,削減時程縮短,同時締約國的數目也不斷增加;1992年11月23~25日,於哥本哈根舉行的蒙特婁議定書第四次締約國會議,就有超過100個國家參加,並且將全面禁用CFCs的時間提前至1996年1月1日。雖然國際間已有在1996年前完全停止生產、使用臭氧層破壞物質的共識,但是這些長壽的物質,大部分仍停留在下層大氣中,而亦將緩緩上升至平流層被紫外線分解,所以臭氧層要恢復原狀,估計仍須100年以上的時間。臭氧層遭CFCs等物質破壞的問題,從最初單純的科學研究,逐漸演變成攸關各國政治與經濟民生的國際事務,同時,也成為人類日後面對其他環保問題時,最具參考價值的案例。
   ●結語地球的臭氧洞已遭受到如此嚴重的破壞,我們致力於防止臭氧層的擴大,期望能將它修補完整,但根據研究,臭氧洞至少得在100年後才有可能恢復原狀。人類在致力於改善生活環境,提高生活品質的想法驅動下,便大力發展工業、資訊科技,而所生產出來的產品也莫不符合人類需求,刺激人類進步。但我們在獲得正面的利益時,卻也製造了不少的負面影響:亞馬遜河流域的熱帶雨林以驚人的速率消失、溫室效應造成地球溫度升高、塑膠產品的氾濫……全都是人類在符合自己慾望下的產物,也是全球生物的共享物,它們足以危害全球生物的生存。或許我們所思考研究生產的物品是有利益於人類和社會的,但往往卻無法看到立即性的危機,像臭氧洞的破壞,我們不也是在當初使用CFC的幾十年後方可知它的巨大破壞力。當然,人類又不是具有預知能力的生物,但當我們使用冰箱,享受它的好處及方便時,誰知道冷媒卻正悄悄的侵蝕臭氧層。幸運的是從單純的科學研究中發現了臭氧層破洞,也經由宣傳而逐漸演變成攸關各國政治及經濟民生的國際事務,因為全世界同蒙其害,各國自當同心協力找出解決方法。但同時也為人類日後面對環保或其他問題時,最具參考價值的案例。若將地球的年齡比喻成1年的話,人類不過在12月31日晚上9點以後出現,如果生活了3年時間後,即現在,人類便將以往近一年時間的環境、生物給毀掉,足見人類多聰明,有多危險。若以這個比例,我們要想多活幾個月的話,便須做到全球有共同一致的想法及做法,這也將是我們以後所定的目標、要到達的目的地。