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別擔心,北極出現臭氧空洞只是因為太冷了 2020-04-08

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臭氧層位于距離地球上空10—50千米的大氣層中,是地球的一個保護層,它能有效阻擋來自太陽的紫外線輻射,對地球上包括人類在內的生物進行保護。臭氧層在地球表面并不是均勻分布,世界三極地區即南極、北極和青藏高原的臭氧層會明顯稀薄。如果某處臭氧層中臭氧含量減少到正常值的50%以下,科學家們就會形象地說這是個臭氧洞。

據《自然》雜志報道,目前,北極中部的大部分地區(覆蓋面積約為格陵蘭島的3倍)上空的臭氧含量創下了歷史新低,作為一種非凡的大氣現象,它將被載入史冊。

為什么南極的臭氧空洞每年都會出現,但是北極很少出現臭氧空洞?北極這次出現臭氧空洞的原因是什么,會產生什么影響?記者帶著這些問題采訪了南京信息工程大學環境科學與工程學院教授楊洋。

空洞由低溫和極地渦旋引發

楊洋指出,南極臭氧空洞頻發的一個很重要的原因,就是因為在冬季,南極上空都會出現一個深厚的極地渦旋,所謂極地渦旋,是指空氣在下沉過程中遇到山脈或其他地形受阻,會停止環流而改為就地旋轉,吸入冷空氣形成一股很強的圍繞極地旋轉的渦旋。氣流沿著南極高原作順時針旋轉,把南極大陸封閉起來形成一個天然的“網罩”,阻止了含有高濃度臭氧的空氣從外部進入南極。受大氣波動影響,南極的極地渦旋比北極更強,持續時間更長。

而相較北極來說,南極更易出現臭氧空洞還有另一個原因——南極通常擁有比北極更低的低溫環境,當溫度低于-80℃時會形成含有冰晶成分的極地平流云,氯化物會以極地平流云為載體發生分解反應,釋放出氯;當早春來臨時,在太陽紫外線的照射下,氯原子也會更容易分解出來,進而引發化學反應侵蝕臭氧層。不過隨著南極春末到來,極地渦旋會漸漸殘缺或消失,富含臭氧的中緯度空氣再次補充到南極,臭氧空洞便又會匆匆消失。

“但是這種情況在北極很少見,當地溫度沒有南極那么低,不易形成極地平流層云,通常情況下不會導致大面積的臭氧損耗?!睏钛笳f,北極地區除2011年經歷過臭氧消耗,近些年比較正常,然而今年出現了較強冷空氣,加上強勁的西風環繞,將冷空氣困在極地渦旋當中,才誘發了類似南極的臭氧空洞事件。

3月末,北極觀測站釋放的氣象氣球的測量結果顯示,在距離北極地面18千米的高空,臭氧含量減少了近90%。德國阿爾弗雷德·魏格納極地與海洋研究所的大氣科學家Markus Rex表示,通常該處氣象氣球的正常測量結果約為3.5ppm(百萬分率),而這次的測量結果僅約為0.3ppm。此次北極上空出現的臭氧空洞,可能是北極有記錄以來最大的一個,它與每年在南極地區形成的臭氧空洞大小相當。

或將自行恢復不會威脅人類健康

科學研究表明,大氣中的臭氧每減少1%,照射到地面的紫外線就增加2%,人類會面臨皮膚癌、白內障、免疫系統缺陷和發育停滯等疾病的威脅。同時,紫外線的輻射增強還會使農作物大量減產,甚至殺死某些魚類和海洋生物??茖W家首次發現南極上空出現臭氧層空洞的時候,人類曾一度以為,地球生物可能將因此而毀滅。

20世紀80年代,科學家發現,除了自然因素之外,人類活動產生的含氯化合物,也是南極臭氧空洞出現的重要原因。為此,1987年9月,由聯合國環境規劃署主持,各國簽署了《關于消耗臭氧層物質的蒙特利爾議定書》,約定必須分階段削減含氟氯烴的產量和消耗,最大限度減小人類社會活動對臭氧層的破壞。在全世界人類的共同努力下,近年來,南極臭氧空洞已經呈逐漸縮小的趨勢。

那么,這次出現的北極臭氧空洞會不會影響地球生態?

“目前還不會對自然界造成太大影響?!睏钛蟊硎?,這個空洞接下來偏移到較低緯度地區的概率很小,即便有所偏移,人們也可以通過涂抹防曬霜達到防護效果。正常情況下,隨著太陽慢慢升高,極地渦旋破裂,臭氧層很快就可以恢復到往常狀態?!蹲匀弧冯s志也指出,這個臭氧層空洞可能會在未來幾周內自然恢復,不會威脅人類健康。

雖然此次北極臭氧空洞值得關注,但科學家更相信這是一種罕見的自然現象,并非地球生態危機。

作者: 記者 張 曄 通訊員 嚴常坤 來源: 科技日報 發布時間: 2020-04-08

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