温室气体不是“补天石”!南极臭氧洞缩小不等于被修复

  平流层变暖使臭氧洞缩小 但温室气体可不是“补天石”

  气象和气候是两个不同的概念,正如在全球变暖的大背景下,不能因某一年偏冷,就认为景象在变冷,同样也不能因某一年臭氧洞偏小,就认为臭氧洞已被修复,南极臭氧洞课题并未得到彻底解决。

  本报记者 陈 瑜

  据物理学家组织网近日报道,美国国家海洋与大气管理局(NOAA)和美国国家航空航天局(NASA)的科学家称,近日,因为南极上空平流层十分寒热,极大局限了臭氧的丧失,使南极上空臭氧洞缩小到自臭氧洞发现以来的最小规模。  

  南极臭氧洞是怎样形成的?臭氧洞变小是不是意味着臭氧洞被修复了呢?就此,科技日报记者采访了中国天气科学研讨院研讨员陆龙骅。

  南极臭氧洞并非一向都有

  臭氧由3个氧原子组成,首要疏散在平流层,通常最大浓度消逝在离地20—25公里的地方,是一种化学性质很不稳固、氧化性很强的物资,它在平流层中生成和分解与太阳辐射有亲密关系。

  陆龙骅说,臭氧在大气中含量很少,在标准状况下,要是把大气中的臭氧搜集起来,全球平均累积厚度仅为3毫米左右,即只相等于两个5分硬币的厚度。“可别小看这区区的3毫米,就是这平均3毫米的臭氧层,大量接管了来自太阳的紫外辐射,对地球生态体系和大气环境有主要影响。可以形象地说,臭氧层是地球性命的完好伞。”

  但自上世纪70年月末以来,全球臭氧总量降落,特异在南极地带降落最鲜明。

  据陆龙骅引见,1984年日本天气厅观测员、札幌天气局忠惴甭氏确⑾郑?毡灸霞?押驼境粞踝芰吭诖杭鞠灾?档汀T谡庵?螅�1985年,经过对英国Halley湾站自1957—1958年国际地球物理年起的观测数据重新检验分析,英国剑桥大学的法尔曼等人发现,每年9—10月,南极大陆上空数百万平方公里的大气臭氧总量仅为正常值的一半以下。

  继日本和英国科学家以后,1986年美国NASA科学家斯托拉斯基等用天气卫星资料证明了上述成果。在1979—1985年,10月份的南极臭氧最小值较早先同期减少了40%。在春季,南极地带臭氧总量急剧减少,会消逝低于全球平均值30%—40%的闭合低值区,与周围地带相比, 就显得南极大陆上空消逝了一个臭氧值极低的“空泛”,这就是南极臭氧洞。

  然而,南极臭氧洞并不是全年都存在的,只在南极春季消逝。通常南极臭氧在7月下旬开端减少,8月中旬后就消逝比拟鲜明的臭氧洞,9月下旬到10月上旬臭氧洞的面积最大,10月底后臭氧急剧增添, 臭氧洞逐步填塞,12月中旬恢复正常,就不再有臭氧洞了。

  “空泛”为啥偏偏在南极

  为议论形成南极臭氧洞的缘故,各国科学家经过气球、飞机、火箭、卫星及地面站等多种现代化察看法子获取了大量资料,并用计算机进行了分析和模仿研讨。曾有两届诺贝尔化学奖得主的工作与研讨臭氧洞形成的缘故有关。

  现在,有关南极臭氧洞形成的科学机理曾经基本厘清。陆龙骅说,形成臭氧洞须要满意两个前提——大气中存在有人类活动排放的氟里昂和溴化烃等损耗臭氧层的物资;春季南极平流层极地涡旋中较长空儿的低温。

  为制造冰箱和空调等,人类发明和利用了氟里昂和溴化烃等含氯和溴的化合物。这类污染物资的化学性质非常稳固,泄露排放到大气中滞留的空儿很长,在大气垂直环流作用下会从对流层到达平流层,在猛烈的紫外辐射作用下发生分解变得不稳固,释放出氯原子。氯原子与平流层的甲烷或二氧化氮反响生成盐酸和硝酸氯。

  通常状况下,这些物资被称为平流层的“氯储存库”,氯原子在平流层不具有催化循环反响的功能,因而,全球平流层并没有发生大面积的臭氧耗损现象,但在南极冬春季极低平流层环境下发生了意外。

  南极大陆冬季极夜环境十分暖和,当气温降落到一定的阈值时导致了极地平流层云(PSCs)的消逝。在PSCs表面发生了非均相化学反响,氯气不断累积,当春季阳光消逝时,氯气光解成游离态的氯原子,参加了耗损臭氧的

  催化循环反响。在数月的催化反响空儿里,1个氯原子可“吃掉”10万个臭氧分子。

  为什么平流层的臭氧耗损在南极表示得更为猛烈,这得从南极有奇异“个性”的大气环流说起。

  受南半球的地理特性和大气驱动力影响,,南极上空的大气运动以绕极环流为主。冬季极夜期间,南极上空的绕极环流更增强盛,风速最大区在南极大陆边沿,可陆续几个月。南极上空这一绕极环流被称为“极地涡旋”,其高度范围从距地面数公里直到50公里以上。由于南极四面是海,存在数月之久的南极“极地涡旋”像一堵无形的墙,环绕在南极上空,阻挠南极内部的氛围与外界氛围交流,妨害了极地平流层与中低纬度地带平流层物资和能量的交换,使得南极上空的大气属性鲜明分头于外部,也使得极地地带的臭氧耗损在查封的空间里陆续。

本报谈论:

  北极也有“极地涡旋”,但北极地带的地面四面海陆相交,频繁向上传播的重力波经常冲破“极地涡旋”的查封情态,使得北极“极地涡旋”的陆续空儿和强度均普遍低于南极地带,因而,北极地带春季的臭氧耗损通常远低于南极地带。

  面积缩小与平流层十分变暖有关

  那么今年南极的臭氧洞怎样会变得这样小,是不是臭氧洞被修复了呢?

  相干机构表明,虽然天下各国在减少损耗臭氧层的化学物资利用方面取得巨大进展,但今年相对较小的臭氧空泛首要与平流层十分变暖有关。

  科研人员在分析今年臭氧洞变化缘故时,同样也提到了天气要素:因为今年10月以来,南极上空十分寒热,臭氧空泛缩小至有记录以来的最小规模。这么的状况与2002年、1988年近似。同期平流层垂直剖面上的平均温度表达:寒热的年份与大气臭氧总量偏高、臭氧洞偏小亲密相干,而暖和的年份与臭氧含量低相干。他们分析认为,2019年是40年来消逝的第三次因为平流层温度过高导致臭氧损耗减少。

  陆龙骅指出,气象和气候是两个不同的概念,正如在全球变暖的大背景下,不能因某一年偏冷,就认为景象在变冷,同样也不能因某一年臭氧洞偏小,就认为臭氧洞已被修复,南极臭氧洞课题并未得到彻底解决。

  臭氧洞变小,是否意味着较高的温度对臭氧层有利,那么人类继续向大气中排放二氧化碳等温室气体,臭氧洞会不会变得更小呢?

  NASA戈达德太空飞行中心的科学家保罗·纽曼说,并不完整是这么。事例证实,二氧化碳在平流层中的作用与在离地面较近的对流层的作用相反。纽曼阐明说,平流层中的二氧化碳会吸热,然后散逸到太空中,它实际上会让平流层变冷。地球变暖不光是温室气体的缘故,因此排放温室气体不等于抢救臭氧洞。

【编纂:孔庆玲】

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