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大气环境学1. 大气环境学的发展趋势如何？大气环境学的研究向各种时空尺度（全球、区域、局地/城市）和更为复杂的过程（物理/化学/生物；自然/社会）及其相互影响的领域发展。2. 绝对温度0K，相当于多少？多少？绝对温标（K），摄氏温度（C），华氏温度（F）T（K）=T（C）+273.15，T（F）=9/5T（C）+320K= -273.15= -459.673. 标准气压的定义？其值是多少mb？hPa？标准大气压：0、纬度45海平面的气压1标准大气压=760mmHg=1013.25hPa=1013.25mb4. 相对湿度的定义？相对湿度是指气体中，水汽的分压除以饱和蒸气压的百分比率。也就是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高。在当前的气温之下，空气里的水分含量达至饱和，相对湿度就是100%。空气中相对湿度超过100%时，水蒸气一般会凝结出来。f=e/E（T）100%e蒸汽压，单位是帕斯卡E（T） 饱和蒸汽压，单位是帕斯卡5. 如何制作风向频率玫瑰图？风向玫瑰图是在极坐标图上绘出一地在一年中各种风向出现的频率。因图形与玫瑰花朵相似，故名。“风向玫瑰图”是一个给定地点一段时间内的风向分布图。通过它可以得知当地的主导风向。最常见的风向玫瑰图是一个圆，圆上引出16条放射线，它们代表16个不同的方向，每条直线的长度与这个方向的风的频度成正比，然后将各相邻方向的端点用直线连接起来，绘成一个形成一个宛如玫瑰的闭合折线，就是风向玫瑰图。静风的频度放在中间。有些风向玫瑰图上还指示出了各风向的风速范围。图中线段最长者即为当地主导风向。6. 体积混合比浓度（X）与质量浓度（A）各有何特点？如何换算？特点：理想状态下，不随物质状态的变化而变化对理想气体X=（/M）AM气体分子的分子量，摩尔体积：22.4L，当X用ppm，ppb，ppt时，A用mg/m，g/m，n g/m7. 什么叫气溶胶和气溶胶粒子？主要来源？气溶胶：指悬浮在气体中的固体和（或）液体微粒与气体载体共同组成的多相体系。气溶胶粒子：是悬浮在大气中的多种固体微粒和液体微小颗粒。（如尘、烟、飞灰、雾等）。主要来源：1固体、液体物质的破碎过程（原生粒子/一次粒子）1m，如风起扬尘、交通/工业、海浪溅沫、火山爆发等。2气-粒转化（次生粒子/二次粒子），其中又分为均相成核（均相均质，均相异质）和非均相异质凝结，如水汽凝结，硫酸均相均质成核，光化学烟雾。8. 气溶胶粒子的尺度有哪些度量方法？气溶胶粒子形状复杂，通常用等效球体的直径来度量粒子大小，根据测量方法和研究目的不同，定义：1光学等效直径：相同的光散射能力；2空气动力学等效直径：相同空气动力学效应；3体积等效直径/质量等效直径。9. 影响大气中气溶胶粒子的寿命有哪些因素？稳态下的平均寿命（准稳态）：=M/F=M/RM某成分在大气中的总质量F该成分向大气中输入的速率R该成分从大气中消失的速率影响气溶胶粒子寿命的主要因素：1化学组成：吸湿性和非吸湿粒子2浓度谱分布：0.1m，0.110m，10m （碰并、降水冲刷+重力沉降、沉降）3所处高度：粒子沉降时间4天气状况：降水、湿度等10二、大气层的结构与基本运动1. 中纬度地区，大气边界层、近地层的平均高度一般是多少？各有哪些典型特征？中纬度地区，大气边界层平均高度一般是1km，近地层平均高度一般是100m。边界层特征：直接受地面影响，它响应地面作用的时间尺度为1小时或更短，这些作用包括：摩擦阻力、蒸发和蒸腾、热量输送、污染排放、地形等。边界层厚度随时空变化，幅度100-3000m，中纬度地区约1km。近地层特征：1气象要素随高度激烈变化2垂直湍流通量随高度几乎不变3科氏力可忽略，风向随高度几乎不变4风速按对数律风廓线（中性）和幂次律风廓线分布2. 近地层风速随高度如何分布？对数律风廓线（中性）和幂次律风廓线，见PPT43. 什么是湍流？有哪些产生机理？湍流：速度、压强等流动要素随时间和空间做随机变化，质点轨迹曲折杂乱、互相混掺的流体运动。产生机理：1机械湍流（当空气流动时，由于地形差异，例如山峰，造成的与地表的“摩擦”）2热力湍流（由于空气密度差异和气温变化的热效应空气气团垂直运动）4. 请描述不同尺度的湍流对烟流（或烟团）扩散的影响特征。当湍流尺度较烟团尺度小时，烟团会向四周扩散；当湍流尺度较烟团尺度大时，烟团沿湍流方向扩散；当尺度相当时，烟团扩散无规律。5. 绝热运动、干绝热递减率、湿绝热递减率？绝热运动：不与外界环境发生热交换的运动。干绝热递减率：干空气绝热上升时温度递减率，一般为9.8/km。湿绝热递减率：湿空气绝热上升到饱和前温度递减率，当地表温度约为0时，6/km；当地表温度约为40时，3/km。6. 当rrd、r=rd、rrd时，大气的稳定程度分别如何？（rd干绝热垂直递减率）rrd稳定、r=rd中性、rrd不稳定7. 解释辐射逆温、平流逆温、下沉逆温、锋面逆温、湍流逆温的一般形成过程。1辐射逆温：由于地面辐射冷却而形成的逆温。晴朗平静的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地气层冷却强烈，较高气层冷却较慢，形成从地面开始向上气温递增，称为辐射逆温。2平流逆温：是由暖空气平流到冷地面上，贴近地面的空气层受冷地面的冷却作用，比上层空气有较大的降温而形成。3下沉逆温：由于空气下沉压缩增温而形成的。气块下沉后由于其厚度变化，气块上层温度降温小于下层降温，造成逆温。4锋面逆温：冷暖空气团相遇时，较轻的暖空气爬到冷空气上方，在界面附近会出现逆温。5湍流逆温：湍流逆温是由于底层空气的湍流混合而形成。当气层的气温直减率小于干绝热直减率时，经湍流混合后，气层的温度分布逐渐接近干绝热直减率。因湍流上升的空气按干绝热直减率降低温度。空气上升到混合层顶部时，它的温度比周围的气温低，混合的结果，使上层气温降低；空气下沉时，情况相反，致使下层气温升高。这样就在湍流减弱层，出现逆温。8. 逆温层对污染物的扩散可能造成哪些影响？逆温层中，较暖而轻的空气位于较冷而重的空气上面，形成一种极其稳定的空气层，就像一个锅盖一样，笼罩在近地层的上空，严重地阻碍着空气的对流运动，由于这种原因，近地层空气中的水汽、烟尘以及各种有害气体，上天无路，入地无门，只有飘浮在逆温层下面的空气层中，有利于云雾的形成，而降低了能见度，给交通运输带来麻烦，更严重的是，使空气中的污染物不能及时扩散开去，加重大气污染，给人们的生命财产带来危害。近代世界上所发生的重大公害事件中，就有一半以上与逆温层的影响有关。9. 不同温度层结下，烟流扩散一般性状如何？稳定（扇形）；上部稳定，下部中性（熏烟形）；不稳定（环形）；中性（圆锥形）；上部中性，下部稳定形（阁楼形）见PPT1210. 影响空气污染的主要气象因素有哪些？风、湍流、大气稳定度、天气形势、下垫面状况（局部环流）11. 相对于地球的坐标系中，地球大气通常受到哪些力的作用？真力：气压梯度力、引力、摩擦力虚力：科氏力、离心力12. 单位质量空气团所受的气压梯度力如何表达？气压梯度力：由于气压分布不均匀而作用于单位质量空气上的力，其方向由高压指向低压。PPT1513. 地转偏向力（科氏力）公式？特点？A=2VsinA为地转偏向力的大小 V为物体的水平运动速度分量 为地球自转的角速度 sin是正弦函数 为物件所处的纬度特点：与风向垂直，北半球指向右，南半球指向左（不改变大小，只改变方向）14. 随地球运动的物体所受离心力公式？特点？C=2r=V2/r特点：垂直于地轴，在转动半径上，方向向外15. 地心引力与重力有什么区别？g（重力）=G（地心引力）+f（离心力）地球赤道半径稍大于两极，地心引力与离心力之合力正好与地表垂直，这个合力就是重力。16. 摩擦力？（地表摩擦力，湍流应力）摩擦力分为内摩擦力（即湍流应力）和外摩擦力（即地表摩擦力），其值和速度成正比，公式为R=-kV（k表示粗糙系数，V表示速度）17. 什么是地转风、梯度风、风压定律？地转风：气压梯度力和地转偏向力相平衡时，空气作等速、直线的水平运动。梯度风：当空气作曲线运动时，水平气压气压梯度力、科氏力和离心力平衡下的水平运动称为梯度风。风压定律：根据长期气象实践，得出了风向与气压水平分布的关系。自由大气中风基本上是沿等压线吹的。在北半球，背风而立，低压在左，高压在右；在南球则相反。18. 近地面气流的辐合与辐散是如何形成的？幅合气旋：北（南）半球，大气中水平气流呈逆（顺）时针旋转的大型涡旋。在同高度上，气旋中心的气压比四周低，又称低压。气旋的垂直气流是上升的，多阴雨天气。此时近地面气流成辐合状。辐散反气旋是占有三维空间的大尺度的空气涡旋。在北半球，反气旋区气流自中心向外作顺时针方向旋转，南半球作反时针方向旋转。在天气图中，反气旋是等压线呈闭合、气压值自中心向外递减的高压区，故又称高压。此时近地面气流就成辐射状。一般晴朗的天气受高压控制。19. 三圈环流模式中，近地面风带与气压带的分布如何？三圈环流分低纬、中纬、高纬环流。低纬环流：由于赤道地区气温高，气流膨胀上升，高空气压较高，受水平气压梯度力的影响，气流向极地方向流动。又受地转偏向力的影响，气流运动至北纬30度时便堆积下沉，使该地区地表气压较高，又该地区位于副热带，故形成副热带高压。赤道地区地表气压较低，于是形成赤道低气压带。在地表，气流从高压流向低压，形成低纬环流。中纬环流和高纬环流：在地表，副热带高压地区的气压较高，因此气流向极地方向流动。在极地地区，由于气温低，气流收缩下沉，气压高，气流向赤道方向流动。来自极地的气流和来自副热带的气流在60度附近相遇，形成了锋面，称作极锋。此地区气流被迫抬升，因此形成副极地低气压带。气流抬升后，在高空分流，向副热带以及极地流动，形成中纬环流和高纬环流。20. 海陆风、山谷风、城市热岛风的形成过程与特征分别如何？对污染物的输送有何影响？海陆风 白天，地表受太阳辐射而增温，由于陆地土壤热容量比海水热容量小得多，陆地升温比海洋快得多，因此陆地上的气温显著地比附近海洋上的气温高。陆地上空气柱因受热膨胀，在水平气压梯度力的作用下，上空的空气从陆地流向海洋，然后下沉至低空，又由海面流向陆地，再度上升，遂形成低层海风和铅直剖面上的海风环流。海风从每天上午开始直到傍晚，风力以下午为最强。日落以后，陆地降温比海洋快；到了夜间，海上气温高于陆地，就出现与白天相反的热力环流而形成低层陆风和铅直剖面上的陆风环流。海陆的温差，白天大于夜晚，所以海风较陆风强。如果海风被迫沿山坡上升，常产生云层。海风对沿岸居民有消暑热的作用。在较大的海岛上，白天的海风由四周向海岛辐合，夜间的陆风则由海岛向四周辐散。因此，海岛上白天多雨，夜间多晴朗。城市风 是指在大范围环流微弱时，由于城市热岛而引起的城市与郊区之间的大气环流：空气在城区上升，在郊区下沉，而四周较冷的空气又流向市区，在城市和郊区之间形成一个小型的局地环流，称为城市风。由于城市风的存在，城区的污染物随热空气上升，往往在城市上空笼罩着一层烟尘等形成的穹形尘盖，使上升的气流受阻，污染物不易扩散，所以上升的气流转向水平运动，到了郊区下沉，下沉气流又流向城市的中心。如果城市的四周有工厂，这时工厂排出的污染物一并集中到城市的中心，致使城市的空气更加混浊。所以城市风在某种情况下能加重市区的大气污染。山谷风。 山谷地区白天山坡比同高度的大气温度高，暖空气沿山坡上升，形成谷风，可以把清新的空气输送到城区和工厂区，把烟尘和漂浮在空气中的化学物质带走，有利于改善和保护环境；夜间山坡比同高度的大气温度低，冷空气沿山坡下滑，形成山风，在山谷和盆地常因夜间冷的山风吹人谷底，使谷底和盆地内形成逆温层。逆温层的存在阻碍了空气的垂直运动，如在这些地区布局有废气、粉尘排放的工业，常造成大气污染事件。三、地气系统能量平衡1. 请说出以下各波长区间的光谱名称，单位mX光0.01超紫外光0.125紫外光0.3可见光0.7红外光100微波1000无线波2. 可见光主要从太阳的哪一层圈发出？X光和超紫外光主要从哪些圈层发出？光球层；色球层+日冕3. 太阳辐射能量中，可见光、紫外光、红外光各约占多少比例？约50%；约7%；约43%4. 太阳常数如何定义？其值多少？太阳常数：地球在日地平均距离处与太阳光垂直的大气上界单位面积上单位时间内所接收太阳辐射的所有波长总能量。其值约为1367W/。5. 地球大气对太阳辐射有哪些影响？吸收：不同分子的选择吸收散射：空气分子、尘粒、云滴反射：云层、地面6. H2O，CO2，CH4，N2O，O2和O3主要吸收哪些波段的辐射？什么叫“大气窗”？H2O：主要是红外区，0.932.85mCO2：约4.3m，约15mO2：0.26m，约0.7mO3：0.220.32m（强），0.440.75m（弱）H2O，CO2，CH4，N2O主要吸收红外光O2和O3主要吸收短波和紫外光大气窗：地球辐射能够较好地穿透大气的一些波段。大气窗可分为可见光窗区、红外窗区和射电窗区。7. 直接辐射、散射辐射、总辐射、地表有效辐射？前两者与太阳高度角及大气透明度的关系？直接辐射：直接投射到地面而被地面吸收的那部分太阳辐射。太阳高度角+、大气透明度+散射辐射：经过大气散射后到达地面的那部分太阳辐射。太阳高度角+、大气透明度-总辐射：两者之和地表有效辐射：地面放射的辐射-地面吸收的大气逆辐射8. 黑体辐射强度E与温度T的关系？E=T4=5.6710-8W/（m2K4） 斯忒藩波尔兹曼常数9. 地球-大气系统对太阳辐射的平均反照率大约为多少？它包括哪几个部分？大约为30%，包括大气散射6%，云反射20%，地面反射4%10. 地表能量损耗有哪些形式？长波辐射、潜热、感热计算题1：若地球没有大气，其表面平均温度是多少？（A地表反照率、F太阳常数、斯忒藩波尔兹曼常数）E吸收=（1-A）FRE放出=T44RE吸收=E放出T=255.4K计算题2：假定（1）地球被一层薄层大气包围（2）大气层对太阳辐射是透明的；对红外辐射不透明（3）地表对太阳辐射的反照率A为0.3，地表及大气对红外辐射完全吸收（3）地球及大气近似为黑体。请估算地表平均温度。将大气和地球看成一个整体，Ta表示大气温度E吸收=E放出（1-A）FR=Ta44R将大气和地球单独看，Tg是地表温度E地表吸收=E地表放出E地表吸收=（1-A）E太阳辐射+E大气辐射Tg44R=（1-A）FR+Ta44RTg=21/4Ta=303.7K四、大气扩散基本理论与空气质量模拟基础1. 对于大气中的物质扩散，梯度输送（K理论）的基本假定是什么？假设由湍流引起的局地质量通量与该扩散物的平均浓度的梯度成正比。2. K理论模式主要优点？理论缺陷？局限性？优点：1能模拟三维非定常流场中的输送和扩散2污染源场可以任意给定Q（x,y,z,t）3边界可以考虑反射、吸收、穿透4可以模拟包括复杂的非线性化学反应引起的浓度变化5可以模拟干湿沉积过程缺陷：1来自于湍流的半经验理论，把无规则的“湍涡”运动看成分子热运动，以与分子相同的方式来完成各种属性的交换与输送2与分子扩散不同，K不是流体的物理属性，而是运动属性，它随流体的运动性质、时空平均尺度而改变3根据分子扩散模型导得的梯度与通量之间的线性关系，是一种简单假设局限性：1尺度条件的局限性。要求湍流尺度比较均匀，且足够地小于被输送属性的平均变化的尺度2对流条件下，梯度-输送关系不成立3对基础资料及输入参数的要求很高3. 湍流统计理论的基本思想是什么？粒子释放实验：单个粒子在y方向的位移y(t)是随机的，但许多粒子位移的集合趋于一个稳定的分布。若已知粒子位移的概率密度函数为P，源强为Q，则浓度分布为：c(x,y)=Qp(x,y)。扩散统计理论的中心问题是寻求扩散粒子时间和空间的概率分布，进而求出扩散物质浓度分布和时间变化。4. 正态分布假定下，统计理论的适用性如何？由于统计理论体系的扩散公式一般都是从正态分布假设和泰勒公式导出的，理论上要求有平稳和均匀的湍流流场，这仅在下垫面平坦开阔、气流稳定的小尺度扩散问题中才近似成立。优点：精度高，需求数据小，计算简单。5. 对高架点源来说，风速对于地面浓度具有“双重效应”，对此，如何理解？1风速增大时，地面浓度减小2风速增大时烟流抬升高度减小，地面最大浓度反而增大6. 高斯模式如何处理地面和混合层反射？采用像源法。假想地平线/混合层为一镜面，在其对面有一与真实点源完全对称的虚源，则这两个源叠加后和真实源考虑到地面反射的结果是等价的。7. 高斯模式如何处理线源和面源的扩散？线源扩散：其形成环境浓度等于连续点源在线源长度上的积分。面源扩散：虚点源法，等效面源源强。8. 高斯模式如何处理干沉降？1对高架源，粗粒子，重力沉降是干沉降主要因素。采用倾斜烟流公式，假定地面全吸收，对大粒子误差小，不同粒径不同。2对气体，细粒子，用“有效强源”随距离的减小来表示干沉积的清除作用，采用源损耗公式。3认为干沉积的结果相当于下垫面对扩散物质产生部分反射，采用部分反射公式。9. 完整的空气质量模式通常包括哪些内容？1一组以大气扩散公式为主体的描写各种过程的数学表达式。2一套模式输入参数和确定参数的方法。3为完成模式计算所需的计算方法和计算机程序。10. 空气质量模式的选择一般包括哪几个方面？1污染源及污染物2时空范围及分辨率3下垫面特征4对模式效能的要求11. 模式误差从来源来看，主要有哪两类？1固有的（湍流活动等不可分辨的细节引起的不可重复性，进而造成对总体平均的偏差）2可约束的（资料误差；计算公式或参数不合适；用来检验模式的浓度实测资料）12. 空气质量模式的性能评价包括哪些方面？1合理性分析2保真性分析3灵敏性分析13. 用来检验模式的观测资料通常要满足哪些要求？1同时性2时空分辨率的代表性3不同于建模时所使用的数据4平均时段与环保法规规定的一致14. 模式检验（保真性分析）通常采用哪些指标，各有何特点？1浓度差分析：高浓度区的误差所占的比重大2浓度比值分析：适用于高浓度值3最大浓度分析：最关心的，适用于高浓度值，可分析其偏倚度及方差4相关分析：可计算时间相关、空间相关、时空相关，要注意系统性偏差5浓度分布比较：绘制计算浓度与观测浓度的等值线图，分析其一致性专题：平流层臭氧1. 平流层O3对气候与生态环境的影响？1.1对环境的影响 1.1.1影响气候条件 提高化学反应性。平流层臭氧层损耗导致近地面紫外辐射增加，改变了对流层的氧化能力，影响对流层内一些关键的光化学过程，这些过程影响一些跟气候相关的气体及自由基的寿命。如CO2，OH自由基等。 1.1.2改变大气成分 增加对流层臭氧浓度。平流层臭氧的损耗增加了透射到近地面的短波辐射, 加强低对流层的能量来源, 会增强大气氧化性和化学反应性,特别是加快O3、颗粒物、酸性物质等二次污染物的生成和一些有机污染物的光解。1.2对生物的影响 1.2.1损害植物生长 UV-B能够改变某些植物的繁殖能力，还能改变收获物的品质。将UV-B辐射强度增大到模拟平流层中臭氧减少30%50%的程度，所研究的野生植物种和作物种中有1/2左右可以观察到叶片出现解剖学变化，光和作用遭到破坏，生长速率降低。地面附近大气中的臭氧浓度为0.05ppm时，敏感植物的生长、发育、繁殖就会受到影响，从而对农业生态系统和森林生态系统造成损害。紫外线不仅对陆地上的植物有害，也会杀死海洋浮游植物，而海洋浮游植物的产氧能力超过地球上所有森林的总和。1.2.2伤害人类健康 紫外线可为动物的毛发、羽毛、鳞、甲壳和正常的皮肤色素所吸收，这些因素能够提供一定程度的保护，但是某些成分可能已经处在他们对辐射承受的极限上，进一步增大辐射量就可能对动物产生有害的影响。最常见：晒斑诱发皮肤癌。损害免疫系统。引起免疫系统变化的UV-B剂量远低于导致肿瘤发病率增加的计量。许多通过皮肤传染的疾病如寄生虫病，和许多病毒性疾病，如麻疹、水痘的发病率和严重程度都会增加。据估算，1%的臭氧消耗将导致白内障发病率升高0.60.8%。2. 平流层O3损耗（南极臭氧洞）的现状及演变趋势如何？南极臭氧空洞演变趋势。1985年英国科学家Farman首先在南极地区发现臭氧洞。1996年9月7日测得为2600万km2。1998年9月18日达2730万km2。2000年面积最大时达到2900万km2。2009年为2400万km2 。2010年空洞的面积在2200万km2左右。臭氧总量最小值与臭氧洞面积成相反的变化，臭氧洞面积越大，臭氧总量最小值越小。3. 平流层O3损耗（南极臭氧洞）机理是什么？臭氧一经发现，立即引起了科学界和整个国家社会的高度重视。对于自20世纪70年代以来出现的臭氧耗减的地域性，季节性以及规模的定性和定量的研究，成为臭氧洞发现以后的科学热点。对其成因的解释，目前有三种理论占据主流地位，即臭氧耗减的化学理论，臭氧耗减的太阳活动理论，臭氧耗减的动力学理论，另外有的学者还提出了火山活动假说和奇氮理论等，试图从不同的角度对其加以解释分析。其中人们最为关心的是大气臭氧耗减的化学理论。2.1 臭氧耗减的化学理论臭氧耗减的化学理论认为，人工合成的消耗臭氧层物质，主要是一些含氯和含溴的化合物，最典型的是氟氯碳化合物（CFCs，俗称氟利昂）和含溴化合物哈龙（Halons）由对流层进入平流层，经催化作用而消耗臭氧是形成臭氧耗减的直接原因。2.2 臭氧耗减的动力学理论。动力学理论试图通过大气环流及其变化对臭氧洞的形成加以解释。该理论认为：大气中的环流尤其是纬向环流的增强和减弱直接影响着全球臭氧的分布变化。极区特殊的气象和环流条件会造成极地上空臭氧的特殊变化特征。一般情况下，低纬度平流层富含臭氧的气团在纬向环流的作用下向高纬度循环，使得高纬度的臭氧含量升高。在北半球，这种臭氧输送一直运动到北极，但在南半球，由于受到高纬度阻塞高压的控制，这种臭氧输送最远只能到达南纬60左右，这可以解释南纬60左右上空容易出现臭氧高值得原因，同样也可以解释在南极上空容易出现臭氧低值的现象。冬末春初极地上空臭氧总量下降和温度降低主要原因是来自中低纬度的纬向环流强度变弱。2.3 臭氧耗减的太阳活动理论主张太阳活动理论的学者认为，尽管南极臭氧洞的出现与人类活动有关，但它基本上是一种与太阳活动周期有着密切联系的自然现象。该理论将地球大气中的臭氧形成和破坏过程与太阳的紫外辐射相联系。该理论认为，当太阳活动加强时，太阳会发出大量的高能粒子流，这些粒子进入大气后，离解高层大气中的空气分子，大量的粒子出现会催化破坏臭氧分子，进入到大气臭氧层的过量的太阳辐射也会通过光化学反应消耗臭氧导致全球性的臭氧浓度下降。该理论能解释高层大气中臭氧的变化特征，但不能解释臭氧耗损最严重的平流层中下部的全球范围内的臭氧持续下降的趋势。2.4 臭氧耗减的奇氮理论这一理论主张，大气平流层中的氮氧化物的存在导致了大气臭氧层的不寻常损耗。人类向大气中排放的氮氧化物主要有两个来源，一是超音速飞机飞行时向大气排放的大量一氧化氮，二是农业肥料中所释放的一氧化氮浓度的大幅度增加。2.5 臭氧耗减的太阳活动奇氮理论这一理论将奇氮理论和太阳活动理论综合起来，通过平流层中参与破坏臭氧反应奇氮，把南极臭氧洞同太阳活动的11年周期相联系。这一理论的观点是：热层和中间层中形成的奇氮在太阳活动高年最多