南極臭氧洞的末日即將到來。一項新的分析表明,平均而言,每年南半球春季形成的臭氧洞——讓危險的紫外線進入——比2000年時更小,出現的時間也更晚。
1987年名為《蒙特利爾議定書》的全球條約旨在透過禁止氯氟烴這種含氯化學物質來減少臭氧洞,氯氟烴曾被用作空調等產品中的製冷劑,加速了平流層中的臭氧損耗。該研究表明它奏效了。
“我們作為一個星球避免了一場本可能發生的環境災難,”麻省理工學院(位於劍橋)的大氣科學家蘇珊·所羅門說,她是南極臭氧損耗領域的先驅。“我們真棒!”
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她和她的同事於6月30日在《科學》雜誌上報告了這一發現。
修復的證據
其他科學家也發現了臭氧洞正在修復的跡象:2008年的一項研究報告稱,臭氧層衰退的速度已開始放緩,2011年的一項研究表明,臭氧水平已開始反彈。世界氣象組織在2014年的一份評估報告中發現,中低緯度的高海拔地區已開始修復。
科羅拉多州博爾德市環境科學合作研究所的大氣科學家比爾吉特·哈斯勒說,最新的研究是這種持續恢復的又一個有力例證。“這是一個非常清晰且獨特的證據,表明臭氧洞確實正在修復,”她說。
2015年10月出現了有記錄以來最大的南極臭氧洞之一——峰值面積達2820萬平方公里——這引發了人們對臭氧洞是否真的在修復的疑問。但有證據表明,大型火山爆發可能會影響臭氧層的化學性質,因此所羅門的研究小組決定進行調查。研究人員發現,智利的卡爾布科火山於2015年4月爆發,向平流層注入了硫磺顆粒,引發了破壞臭氧的反應,這在一定程度上是造成臭氧洞巨大的原因。
科學家們經過微調的氣候模型還發現,2000年至2015年間,南極洲上空9月份的臭氧洞平均縮小了450萬平方公里。9月份很重要,因為此時陽光在冬季後完全返回南極洲,引發大氣中的化學反應,從而侵蝕臭氧層。“這種趨勢意義重大,而且符合你對氯化學的預期,”所羅門說。
令人欣喜的變化
到目前為止,大多數科學家都關注10月份,臭氧洞最大的月份。但所羅門說,修復的跡象在9月份最為明顯:現在臭氧洞的開啟時間平均比過去晚十天。
從南極洲上空的氣象氣球上獲取的測量資料也表明,臭氧的恢復正發生在研究小組模型預測的高度。“如果你得到的深度正確、形狀正確、大小正確、時間正確,你就會開始感到非常有信心,”所羅門說。
巴黎法國國家科學研究中心的大氣化學家索菲·戈丹-貝克曼說,9月份的趨勢令人信服。但她希望看到分析中包含更多年份的資料。
臭氧洞完全修復還需要數十年時間。“臭氧洞仍然幾乎像以往一樣強大,預計在本世紀末之前不會消失,這對人類和生態系統健康都有影響,”英國雷丁大學的大氣科學家米凱拉·黑格林說。北極上空較小的北極臭氧洞比南極臭氧洞更不穩定,尚未顯示出修復的趨勢。
對於自1980年代以來一直致力於南極臭氧研究的所羅門來說,這種轉變是一個令人欣喜的變化。“看到情況好轉真是太令人驚奇了,”她說。
本文經許可轉載,並於2016年6月30日首次發表。
