在医院和实验室里，人们常用紫外线光消毒，杀死细菌和病毒，就是这个道理。在阳光下曝晒，人的皮肤会变黑，也是这个道理。不过，在通常情况下，来自阳光的紫外线是比较弱的，不足以对人起到伤害作用。然而臭氧层中臭氧含量的减少等于在屋顶上开了天窗，导致太阳对地球紫外线辐射增强。大量紫外光照射进来，严重损害动植物的基本结构，降低生物产量，使气候和生态环境发生变异，特别对人类的健康造成重大损害。紫外线辐射增强，也将打乱生态系统中复杂的食物链，使一些主要生物物种灭绝。大量紫外线辐射还可能降低海洋生物的繁殖能力，扰乱昆虫的交配习惯，并毁坏植物，特别是农作物，使地球的农作物减产2/3，导致粮食危机。
但是，不是所有射到地球上的紫外线都对生物有杀伤作用。紫外线按波长可分为三个部分，其中波长较短的那两个部分，对生物的杀伤力最强，严重时会导致皮肤癌。强烈的紫外线对地面生物的危害，还表现在破坏生物细胞内的遗传物质，如染色体、脱氧核糖核酸和核糖核酸等，严重时会导致生物的遗传病，发生突变体。
地球大气中的臭氧层出现空洞，对地球上的生灵非常有害，已引起人们的普遍担忧和各国政府的普遍重视。现在，世界各国都致力于减少乃至制止氟利昂的生产。许多国家的政府和国际环保组织，也要求有关生产空调和冰箱的厂家减少和停止使用氟利昂作为制冷剂，转而推广使用绿色环保的无氟产品，同时号召人们购买无氟产品。其实，每个人在日常生活中都可以为保护地球家园做出贡献。
第五节海冰
1.什么是海冰
海冰指直接由海水冻结而成的咸水冰，也包括进入海洋中的大陆冰川（冰山和冰岛）、河冰及湖冰。咸水冰是固体冰和卤水（包括一些盐类结晶体）等组成的混合物，其盐度比海水低2‰～10‰，物理性质不同于淡水冰。海冰的抗压强度主要取决于海冰的盐度、温度和冰龄。通常新冰比老冰的抗压强度大，低盐度的海冰比高盐度的海冰抗压强度大，所以海冰不如淡水冰密度坚硬，在一般情况下海冰坚固程度约为淡水冰的75％。人在5厘米厚的冰河上面可以安全行走，而在海冰上面安全行走则要有7厘米厚的冰。当然，冰的温度愈低，抗压强度也愈大。海冰可分为两类：①固定冰。多分布在大陆沿岸或岛屿附近，与海岸、岛屿，甚至与海底冻结在一起。
②浮冰或冰山。随风、浪、流而漂移。海冰在冻结和融化过程中，会引起海况的变化，流冰会影响船舰航行和危害海上建筑物。
2.海冰的分布
海冰按其形成和发展阶段分为初生冰、尼罗冰、饼冰、初期冰、一年冰和多年冰，按运动状态可分为固定冰和浮（流）冰。前者与海岸、岛屿或海底冻结在一起，多分布于沿岸或岛屿附近，其宽度可从海岸向外延伸数米至数百千米；后者则自由漂浮于海面，随风、浪、海流而漂泊。
海冰是极地和高纬度海域所特有的海洋灾害。在北半球，海冰所在的范围具有显着的季节变化，以3～4月份最大，此后便开始缩小，到8～9月份最小。
北冰洋几乎终年被冰覆盖，冬季（2月）约覆盖洋面的84%，夏季（9月）覆盖率也有54%。因北冰洋四周被大陆包围着，流冰受到陆地的阻挡，容易叠加拥挤在一起，形成冰丘和冰脊。在北极海域里，冰丘约占40%。
北冰洋的白令海、鄂霍次克海和日本海，冬季都有海冰生成；大西洋与北冰洋畅通，海冰更盛。在格陵兰南部，以及戴维斯海峡和纽芬兰的东南部都有海冰的踪迹，其中格陵兰和纽芬兰附近是北半球冰山最活跃的海区。
南极洲是世界上最大的天然冰库，全球冰雪总量的90%以上储藏在这里。南大洋上的海冰，不同于格陵兰冰原上的冰，也不同于南极大陆的冰盖，只有环绕南极的边缘海区和威得尔海才存在着南大洋多年性海冰。在冬半年（4～11月），一两米厚的大块浮冰不规则地向北扩展，把南纬40°以南的南大洋覆盖了1/3。南极洲附近的冰山，由南极大陆周围的冰川断裂入海而成。出现在南半球水域里的冰山，要比北半球出现的冰山大得多，长宽往往有几百千米、高几百米，犹如一座冰岛。
3.海冰造成的灾害
漂浮在海洋上的巨大冰块和冰山，受风力和洋流的作用而产生运动，其推力与冰块的大小和流速有关。据1971年位于我国渤海湾的新“海二井”平台上观测的结果计算，一块面积为6平方千米、高度为1．5米的大冰块，在流速不太大的情况下，其推力可达4000吨，足以推倒石油平台等海上工程建筑物。
海冰对港口和海上船舶的破坏力，除上述推压力外，还有海冰胀压力造成的破坏。
经初步计算，海冰温度每降低1.5℃，1000米长的海冰就能膨胀出0.45米。这种膨胀压力可以使冰中的船只变形受损。此外，还有冰的竖向力。当冻结在海上建筑物上的海冰受潮汐升降影响引起竖向力，往往会对建筑物基础造成破坏。1912年4月发生的“泰坦尼克号”客轮撞击冰山，遭到灭顶之灾，是20世纪海冰造成的最大灾难之一。我国1969年渤海特大冰封期间，流冰摧毁了由15根2.2厘米厚锰钢板制作的直径0.85米、长41米、打入海底28米深的空心圆筒桩柱全钢结构的“海二井”石油钻井平台，另一个重500吨的“海一井”平台支座拉筋全部被海冰割断。可见海冰的破坏力对船舶、海洋工程建筑物带来的灾害有多么严重。
南北极多年不化的海冰，叫做封海冰。封海冰与海岸相连，面积巨大。北极的封海冰，即使在夏季面积收缩时还有800多万平方千米，相当于大洋洲的面积。南极大陆周围也终年被封海冰封锁。
封海冰破碎后，随洋流漂泊四方，南北极不少附冰科学站就以此为根据地，对极地的奥秘进行研究探索。航海史上，也曾出现过某些海船被封海冰夹持漂流无法返回大陆的悲惨记录。1912年，由俄罗斯彼得堡开出的海船“圣·安娜号”，在北冰洋上被封海冰所阻，随冰漂流将近两年，直到船只完全被冰毁坏。这场灾难只有两人获救。
常用的清除海冰方法主要有：倾洒煤灰，利用吸收日光热量融化海冰；使用炸药，炸出一条航路；使用燃料，加热融化海冰。
4.南极海冰的特点
南极的冬季，严寒的气候使其周围海面结冰，海冰完全封住整个大陆，并且可向北伸展到南纬55°。一般在每年的9月份，海冰的面积达到最大值，被海冰覆盖的海洋面积达2000万平方千米。这一面积比南极大陆本身面积还要大。每年夏天，一般是在2月底，海冰的范围达到最小值，85%的海冰漂流到不冻海域融化掉。甚至在许多地方，海冰一直融化到海岸，船舶可以直接航行到岸边。南极海冰每天最多可流动65千米。
5.南极的海上冰山
南极的海上冰山非常吸引人，是一种美丽的景观，其中平台状(桌状)冰山是南极所特有的。从远处望去，洁白的冰体、壮美的身姿，常常给人们留下永生难忘的记忆。从大陆冰床和冰架上断裂而成的冰山非常多，并且比北极的冰山要大得多。它们中间的面积有时可达数十平方千米，个别的可长达近200千米。从冰架或冰川边缘刚刚断裂下来的冰山通常是平台状冰山，其顶部非常平坦，甚至可以作为轻型飞机的机场。它们常常高于水面几十米，而水面以下可达200～300米。随着它的不断消融，冰山会进一步地分裂、翻转、坍塌，加上海流海浪的作用，会形成各种形状的小型冰山，有“金字塔”形或尖顶形冰山。其水下部分伸出巨大的底盘，有的从远处看上去为两座冰山，而实际上是连在同一个底盘上。这类冰山水下的伸出部分就像暗礁一样，会给距离较近的船舶带来极大的威胁。
我们在形容某个事物只出现一小部分时，常常用“冰山的一角”来形容。大家都知道，冰山的水面以上部分只占其全部体积的很少部分，但具体的比例你能说出来吗？其实，冰山水上部分的体积大约只有总体积的1/7。南极冰山水上部分与水下部分的高度比变化很大，这取决于冰山的形状。例如：对于桌状冰山，这个比例大约等于0.2；冰山宽度与长度的平均比大约是0.6。
第六节千奇百怪的冰川世界
1.火星上发现的巨大古老冰川
美国国家航空和航天局2008年11月20日公布的电脑三维图像，显示了火星海拉斯盆地东部三个环形山和模拟的隐藏于环形山地表下的冰川。借助美国火星勘测轨道飞行器最新探测数据，科学家证实，火星南北半球中纬度的几个地带，存在大面积被岩层覆盖的冰川，这可能是先前冰河时代覆盖火星的大冰原的残存冰。
这些冰川是我们已知的火星北极之外的最大冰川，可能已有2亿年历史，且埋藏有火星古老生物的基因片段。冰川中的空气泡还能揭示火星远古大气的组成。火星勘测轨道飞行器上的雷达收集到的数据，证实这个掩埋的冰川确实存在，从山崖或山脚处一直绵延数十千米。这些冰川酷似地球南极上的冰川，都被岩石堆覆盖着。
2.轮船的克星-冰山
冰山并不是真正的山，而是漂浮在海洋中的巨大冰块。在两极地区，海洋中的波浪或潮汐猛烈地冲击着海岸边缘的大陆冰川，天长日久，它的前端便慢慢地断裂下来，滑到海洋中，漂浮在水面上，形成冰山。
冰山大多在春夏两季形成，那时较暖的天气使冰川或冰盖边缘发生分裂的速度加快。每年仅从格陵兰西部冰川产生的冰山就有约1万多座。在冰川或冰盖（架）与大海相汇的地方，冰与海水的相互运动，使冰川或冰盖末端断裂入海成为冰山。还有一种冰川伸入海水中，上部融化或蒸发快，使其变成水下冰架，断裂后再浮出水面。大多数南极冰山是南极大陆冰盖向海面方向变薄，并突出到大洋里成为一座前沿达数千米长的巨大冰架，逐渐断裂开来形成的。冰山产生的速率在北冰洋为280立方千米/年，在南极为1800立方千米/年。
大多数冰山的比重为0.9，因此其质量的6/7在海面以下。冰山露出水面的一角仅仅是整座冰山的1/10。
北冰洋的冰山高可达数十米，长可达一两百米，形状多样。南极冰山一般呈平板状，同北冰洋冰山相比，不仅数量多，而且体积巨大，长度超过8千米的冰山并不少见。有些甚至高达数百米，目前已知世界最大的冰山是B15。2000年3月，它从南极罗斯冰架上崩裂下来。它的面积达到1.1万平方千米，比北京市的面积（1.68万平方千米）小不了多少。现在，这座冰山已经分裂，分别命名为B15A和B15J，在罗斯海上缓慢地漂移。一直到2005年，阿拉斯加风暴引发的波长很长的、横跨整个地球的波浪，把它像一块饼干一样掰开。
冰山冰的平均年龄都在5000年以上，可以说那都是没有受过工业污染的干净的冰。冰山在高纬度地区能维持10年之久，但如果漂向广海，则一两年内就会没有踪迹。冰山运动的主要动力是风，其次是洋流。冰山在风速影响下，有的可达44千米/天的运动速度，这主要取决于冰山高出水面部分的形状。冰山可以将陆地上的某些物体甚至动植物活体从其来源地区搬运到数百万米以外，科学家们根据大洋内的沉积物，就可推断万年以前冰川的分布情况。
冰山一向是轮船的克星，历史上有无数的船因撞上冰山导致船舱内积水过多而沉没，其中包括被誉为“永不沉没”的泰坦尼克号。
虽然现在的科学技术已经可以很大程度地避免此类事件的发生，但是这样的事件还是时有发生。
3.会收缩的鳞虾
南极大陆与世隔绝，海拔也很高，有些地方接近5000米。这里比北极要寒冷得多。冰层慢慢从中心地带滑向边缘，形成巨大的冰川。
冬天，南极大陆本身加上周围冰冻的海水，面积扩大一倍。海岸边厚厚的冰层在整个南极大陆四周向外延伸数百千米。
冰雪覆盖的海面下生活着小小的鳞虾，整个冬天它们都待在这里。在这几个一片漆黑的月份里，它们靠吃从冰层上刮擦下来的海藻生存。最令人不可思议的是，它们为了减少能量的消耗，还会收缩身体，把自己恢复到幼年时期的样子。随着春天气温的升高，冰层开始融化，储存在其中的少量空气被释放出来。这些气泡周围生长着一些微型海藻，这时鳞虾就会用脚不停地拍打，把海藻收集起来，作为食物。太阳光线越来越强烈，投射到更深的海水中，浮藻开始大量生长，鳞虾也离开慢慢融化变小的冰块，成群结队地聚在一起吞食这种新生的食物。
4.名不副实的驯鹿
驯鹿是环北极分布的动物，广泛分布在欧亚和北美大陆北部及一些大型岛屿。此外，人工引进到南乔治亚岛上的驯鹿，也生存得很好。