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充满杀机的明媚阳光(2)
http://www.100md.com 2017年7月1日 《百科知识》2017年第13期
    

    回顾地球的历史,我们会发现,生命的演变是不断加速的,而这个加速的起点,很有可能就是6亿年前臭氧层的形成,生命开始离开深海,开拓包括陆地和海洋在内的整个地球。随着飞行器和空间运载工具的出现和发展,人类开启了探索宇宙的旅程……从这个意义上说,有无臭氧层决定了生命的空间和形态。

    身为现代人类的我们如果回到6亿年前,会发现,那时候大气中氧气的含量很低,我们不仅需要携带吸氧设备,还需要给予全身良好的防护,才能抵御强烈的紫外线辐射。尽管那时的地球上存在液态水,温度可能也合适,人类依然有赖于特殊的宇航服才能在当时的地球上长期生存,并且需要花大力气改造地球大气层,或者等待数千万年至数亿年,让地球大气缓慢演化出臭氧层出来。

    事实上,即使有地球大气和臭氧层的保护,紫外线也依然对人类的健康构成极大威胁。世界卫生组织一份名为《太阳紫外线辐射的全球疾病负担》的报告显示,每年有约200万~300万人患非黑色素瘤细胞性皮肤肿瘤,大概有13.2万人患皮肤恶性黑色素肿瘤,每年大概有6.6万人死于皮肤恶性黑色素肿瘤和各种皮肤癌(包括鳞状细胞癌和基底细胞癌)。全球每年大概有1200万~1500万人因为白内障致盲,其中有20%可能是由于強太阳光辐射导致或者加剧的。

    对人类而言,头顶的天空依然危险重重。

    紫外线辐射量是变化的

    紫外线的辐射强度是不断变化的,一天之中,UVB辐射最大的时间段是10~14时之间,尤其是在每年4~10月,以夏季的紫外线辐射特别强。受UVB过度照射后,人体皮肤容易产生红斑,表皮增厚并老化,甚至出现皮肤癌;受UVA的过度照射后,皮肤弹性降低,皱纹增加,老化加速。这些都属于不可复原的损伤。

    研究显示,紫外线强度随着海拔升高而增大——海拔高度每上升300米,紫外线辐射强度增加4%。紫外线不仅仅存在于直射的日光中,还存在于下垫面的反射光中,积雪和沙滩的反照率比绿地更强,在雪面和冰面上80%的紫外线被反射,因此人体受到日光和下垫面反射光的同时照射,相当于照射皮肤两次。在积雪覆盖的高山、雪原上如果不加保护,容易引起结膜炎、角膜炎、雪盲症等。虽然云层对紫外线有一定阻挡作用,但是阴天依然有约60%~80%的紫外线能穿透云层,到达地面,即使在雨天,还有20%~40%的紫外线可以到达地表。

    图7为我国夏季紫外线辐射量分布图。从该图不难看出两点:其一,紫外线辐射自南向北逐渐减少。在我国东部,南方的海南、两广和台湾地区是夏季紫外线辐射最强的区域,夏季海南的紫外线辐射量比长江下游的上海、南京高30%左右,比华北地区的北京高40%左右,比东北的哈尔滨高出80%。其二,我国紫外线辐射自东向西逐渐增加。同纬度相比,东北没有西北紫外线辐射高,东南没有西南的紫外线辐射数值高,其中青藏高原区域是我国紫外线辐射最强的地区。在青藏高原南部,紫外线辐射比同纬度的长江中下游高85%以上。在太阳辐射最强的7月份,太阳直射北半球,青藏高原南部的紫外线辐射持续飙升,其辐射量会达到长江中下游的两倍以上,高原上的天空澄澈,却也危机四伏。

    夏季,我国长江流域雨水充沛,同时云量也大,这些对紫外线辐射有一定遮挡作用;但是,季风降水的特点是年际变化非常大,很有可能今年雨水充沛,明年同期则可能艳阳高照,所以在考察紫外线辐射的年际变率时,人们常发现长江流域是全国年际变率最大的区域:当某年天气晴好干旱的时候,这一区域的紫外线辐射堪比两广和海南;当雨量多云层厚的时候,这一区域的平均紫外线辐射数值与东北相当,所以,这一区域的人们在进行紫外线防护时,最需要看天气预报。

    保护伞的破损

    过去6亿年里,地球高等生物基本上完全适应了地球上的环境,紫外线也在这些生物的生存中起到重要作用。对人类而言,适量照射紫外线,有助于促进维生素D的合成和钙质吸收,对佝偻病和软骨病有预防和治疗作用,对预防老年人骨质疏松症也有积极作用,所以适当晒晒暖阳也是应该的。

    另外,紫外线有杀菌作用,可以直接杀灭病原体,所以在大太阳下晾晒被褥成为南方潮湿天气和梅雨季间隙里最健康的一件事情。适当照射紫外线还有助于增强皮肤的耐晒能力,提高人体对紫外线的抵抗,对白癜风的治疗也有好处。另外还有报道认为,紫外线可以促进皮下瘀斑吸收,防治褥疮、冻疮,治疗营养不良性溃疡。此外,适度照射紫外线还有促溶栓效果,有助于防治早期血栓性闭塞性脉管炎等。所以紫外线在如今成为一种疗法。

    人类社会的加速发展,给臭氧层带来了新的挑战。20世纪80年代,英国科学家约瑟夫·法曼首次发现南极臭氧层空洞。这一发现震惊世界,随后的观测进一步证实,臭氧层损耗逐年增加。到了1994年秋季,南极臭氧层空洞的最小值降到92DU,而正常的臭氧读数一般在300DU左右。这意味着,南极臭氧量只有原来的30%。如果按照这一趋势发展,地球上的臭氧层终有一天要彻底消失。 (魏科)
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