
地球的臭氧层位于地球上空约15~35公里的平流层下层,会吸收大部分太阳有害的紫外线辐射来保护地球上的生命。每年南半球臭氧层破洞面积因大气条件会有所消长,但今年的臭氧层破洞将成为有记录以来最大、持续时间最长的臭氧空洞之一。好消息是,这个跟北美一样大的大洞终于将在本周密合。
臭氧是一种天然存在的氧化合物,人类也可以制造,它当地球高层大气中形成。当来自太阳的紫外线辐射与我们大气中的分子氧相互作用时,就会形成自然类型的平流层臭氧。由此产生的臭氧有点像防晒霜,可以保护地球表面免受紫外线辐射。
每年夏季,南半球的臭氧层都会出现一个大洞,洞的大小取决于一系列天气条件,并因寒冷而扩大。虽然地球表面的温度在升高,但保护臭氧层所在的平流层正在降温。美国国家太空总局和海洋大气管理局的科学家指出,由于南半球冬季比往常更冷,导致2021年出现大于平均水平的臭氧空洞,空洞面积达到2,480万平方公里,大约相当于北美的面积。
虽然2021年南极臭氧空洞大于平均水平,但仍比1990年代末和2000年代初的要小得多。科学家认为,这多亏《蒙特利尔议定书》和随后的禁止氯氟烃(CFC)的修正案。
美国太空总局戈达德太空飞行中心(Goddard Space Flight Center)地球科学首席科学家就说,“今天出现一个巨大的臭氧空洞,因为2021年平流层条件比平均温度低,如果没有蒙特利尔议定书,它会更大。”
1976年,科学家发现工业释放的氯氟烃(CFC)和氢氟烃(HFC)会长时间留在大气中并到达平流层,导致臭氧层出现破洞。这种破坏方式比温度、天气和火山爆发等自然原因所能解释的要严重得多。
1987年,世界各国签署《蒙特利尔议定书》,将CFC的产量限制在1986年的水平,并承诺长期减少。联合国秘书长也认为,至今最成功的国际协议可能是《蒙特利尔议定书》。
欧盟哥白尼大气监测服务(Copernicus Atmosphere Monitoring Service)科学家表示,2020年和2021年南极臭氧空洞都相当大,而且存在时间异常长。连续两次比平时更长的事件并不表示《蒙特利尔议定书》不起作用,若没有这个协议,破洞会更大。
由于臭氧层提供的保护较少,紫外线辐射威胁着地球上的生命,包括增加人类皮肤癌和白内障的发病率以及其他生态问题。科学家最近在位于臭氧洞下方的南极洲部分地区观察到非常高的紫外线指数,超过8。
虽然破坏臭氧层的化学物质浓度正在缓慢下降,但因为它们的寿命很长,科学家预期臭氧层完全恢复还需要大约40年,南极洲破洞最快得等到2060年才会完全密合。但哥白尼大气监测服务科学家认为日益恶化的气候变化,已经使愈合速度正在放缓,预计不会早于2070年。
(首图来源:Flickr /Andreas KambanisCC By2.0)