破洞面积史上最大,研究:臭氧破洞问题远未解决
今年初联合国报告称,臭氧层到2040年可能会完全修复,臭氧层的恢复被誉为世界上最伟大的环境成就之一。但最近科学家分析2004-2022年臭氧空洞发现,在没有氟氯化碳影响的情况下,与19年前相比臭氧空洞仍然变大26%,今年秋天甚至出现记录史上最大的破洞。
臭氧层是地球平流层中含有高浓度臭氧(O3)的一层,臭氧空洞是臭氧层中的一个间隙,位于南极上方,它的大小会定期波动,但每年10月达到高峰。由于臭氧层是一个吸收几乎所有太阳有害紫外线的薄层区域,臭氧层中的这个洞会增加到达地球表面的紫外线量,洞越大,我们接触到的紫外线就越多。
直到1980年代,英国气象学家Jonathan Shanklin才首次发现臭氧空洞,是人造化学物质,特别是氯氟烃(CFC)释放到大气中造成。这项发现催生1987年12月签署的《蒙特利尔议定书》,各国同意停止生产CFC,试图弥补这个漏洞。
最近联合国支持的一项研究指出,臭氧层最早将在2040年恢复到1980年代的水平。但新西兰科学家发现,截至2023年9月16日,臭氧空洞面积为2,600万平方公里,几乎是南极洲面积的两倍,他们还观察到,过去四年这个破洞不只面积巨大,而且在南半球春季破洞最大的时期持续时间更长、更深。
专家分析2004年至2022年臭氧空洞内不同海拔和纬度的每月和每日臭氧变化发现,虽然从20世纪80年代开始禁止氟氯化碳,但过去19年来,臭氧空洞核心面积仍然减少26%,他们不确定原因。
研究作者并未进一步探讨造成这些变化的原因,只提到臭氧层的消耗和洞的加深,有许多因素导致,包括导致地球暖化的污染、野火和火山排放的微小空气颗粒,以及太阳活动周期的变化。如先前研究发现,澳洲大规模的“黑色星期六”野火使2020年的臭氧空洞扩大10%。2022年东加王国附近海底火山大规模喷发,也影响近期的臭氧水平。
另外一个已知的因素是南极极地涡旋变化,极地涡旋是一个位于南极上空的低压和极冷空气的巨大漩涡。其他科学家认为,在拉尼娜现象期间,平流层的极地涡旋往往比平常更强、更冷,因此这些年份的臭氧浓度也会较低,该分析虽然排除2002年和2019年的数据,当时“极地涡旋的突然破裂”导致臭氧空洞明显缩小,但是没有排除过去三年三重拉尼娜事件的影响。
研究作者强调,这篇研究结果要提醒人类,最近出现的大面积臭氧空洞可能不只是由氟氯化碳造成的,似乎与大气动态变化密切相关,气候变迁可能也影响臭氧破洞恢复的速度,联合国报告形成臭氧问题已经解决的印象,其实是过度乐观。该研究已发表在《自然通信》期刊。
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