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人类共同努力的结果—南极臭氧层空洞有可能完全愈合!

知社 知社学术圈 2022-05-03

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随着氟氯碳化物的逐步禁用,一篇新研究证实,南半球的异常大气现象正在因臭氧层空洞缩小而恢复正常,原本受干旱所苦的地区将能恢复多雨天气型态;至于那个长年缭绕在南极洲上空的臭氧层破洞,也将有机会于本世纪中叶完全「愈合」。


20 世纪初,一群美国科学家首度合成出氯氟烃(Chlorofluorocarbons,CFCs,也称氟氯碳化物)做为制冷剂,随后这种化合物被广泛应用于日常生活中。1973 年,美国化学家马里奥‧莫利纳发明了氟利昂,但当时人们并不清楚这类化学品对臭氧层的影响,直到1980 年代,科学家发现南极上空臭氧层出现一个大洞(称为臭氧层空洞,Ozone depletion),才惊觉大事不妙。


臭氧层位于平流层中,主要作用为吸收有害的短波紫外线,然而臭氧层空洞不只导致紫外线抵达地面的量增加,还引起南半球大气发生重大变化,并连带影响世界各地的天气剧烈改变(尤其是南美、东非和澳洲的降雨)。之前的多项研究已经证明,臭氧层破洞导致南半球大气层中的高速气流(Jet Stream,或称喷射气流、高空急流、极锋喷流)向南移动,其中一个副作用就是带走雨水,比如导致澳洲原本多雨的地区在过去30 年降雨量大幅减少,干旱的年份变多。


为避免工业产品中的氟氯碳化物继续伤害地球臭氧层,联合国会员国于是在 1987 年签署了《蒙特利尔议定书》,逐步禁用氯氟烃。议定书签订后 10 多年后,科学家发现高速气流向南漂移的现象在 2000 年左右停止了;2019年,科学家欣喜的发现南极上空的臭氧层空洞面积,已缩至 1982 年有观测记录以来最小值。

由NOAA 地球系统研究实验室科学家Antara Banerjee 领导的团队,利用各种模型进行电脑模拟的结果表明,南半球高速气流的南移行为停顿下来甚至略有逆转,驱动力并非由于大气层的自然变化,而确实是因为臭氧层恢复健康。Antara Banerjee 还指出,臭氧层空洞到本世纪中叶将有机会完全「愈合」。

然而团队也有另一种担忧──温室气体排放对大气高速气流的影响,与臭氧层破洞造成的威力差不多大;换句话说,如果二氧化碳排放继续增加,那么高速气流将会再次南移,澳洲多雨地区将再次面临干旱。


《蒙特利尔议定书》的深远影响,我们在数十年后切实的感受到了。事实证明,人类有能力通过沟通和协作来共同保卫我们的地球家园。眼下全世界都在积极对抗新冠疫情,人类的命运从未如此紧密的连结在一起,希望这个成功的范例能够促进和推动人类在更多领域的交流与合作。

参考文献:

1. www.nature.com/articles/s41586-020-2120-4

2. www.sciencealert.com/the-ozone-layer-is-healing-and-that-s-good-news-for

3. www.eurasiareview.com/26032020-international-ozone-treaty-stops-changes-in-southern-hemisphere-winds/


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