臭氧層正在癒合!有前景的研究顯示,今年南極洲上空的黑洞較小,而且開始時間比預期晚

臭氧層正在癒合!有前景的研究顯示,今年南極洲上空的黑洞較小,而且開始時間比預期晚


早在 1980 年代,科學家就做出了令人震驚的發現:人類污染已經將地球的臭氧層保護層磨出了一個洞。

如今,近 40 年後,哥白尼大氣監測服務中心 (CAMS) 的科學家發現了一個有希望的復甦跡象。

最新的大氣觀測顯示,今年南極上空的臭氧空洞形成時間更長,而且比預期的要小。

截至9月13日,臭氧空洞比近年來同期縮小了1,848萬平方公里(713萬平方英里)。

儘管科學家警告說,這種變化主要是由於全球天氣模式造成的,但臭氧層仍有希望在未來四十年內完全癒合。

臭氧層正在癒合!有前景的研究顯示,今年南極洲上空的黑洞較小,而且開始時間比預期晚

新數據顯示,南極上空臭氧層空洞(如圖)的形成時間比前幾年更長

臭氧層是自然產生的臭氧氣體的薄層——由三個氧原子組成的分子——它吸收幾乎所有的太陽有害紫外線輻射。

在地面上,這種氣體可能會為患有氣喘等肺部疾病的弱勢群體帶來健康問題。

然而,當臭氧聚集在高層大氣時,它會吸收 UV-B 輻射,否則會影響地球。

1985年,英國南極調查局的研究發現,南極上空的臭氧層出現了一個巨大的洞。

每年,隨著南半球的春天臨近,這個洞再次打開,讓紫外線輻射傾瀉到南極大陸。

這種輻射如此強烈,以至於海豹和企鵝等南極野生動物被曬傷的風險更大。

每年八月左右,臭氧層空洞就會形成。此圖顯示了 2024 年(紅色)臭氧層空洞的形成較晚,且範圍較往年較小

每年八月左右,臭氧層空洞就會形成。此圖顯示了 2024 年(紅色)臭氧層空洞的形成較晚,且範圍較往年較小

臭氧層至關重要,因為它可以防止有害的 UV-B 輻射到達南極大陸並傷害生活在那裡的野生動物,並進一步使融化的海冰變暖(庫存圖片)

臭氧層至關重要,因為它可以防止有害的 UV-B 輻射到達南極大陸並傷害生活在那裡的野生動物,並進一步使融化的海冰變暖(庫存圖片)

該洞通常在 8 月中下旬形成,並在 11 月底關閉,作為年度週期的一部分。

但今年的新數據顯示,臭氧空洞的形成速度明顯慢於前幾年,也沒有前幾年那麼劇烈。

直到接近9月份,臭氧空洞才開始形成,而該空洞自始至終都明顯變小。

CAMS 預測,在今年剩餘的時間裡,臭氧空洞也將開始更快縮小,並可能在 12 月初完全關閉。

臭氧層使用稱為多布森單位的度量來測量,該單位是指從地面延伸到太空的空氣柱中的臭氧量。

一個多布森單位是在海平面 0°C (32°F) 下形成 0.01 毫米厚的臭氧層所需的臭氧分子數。

平流層中積聚的臭氧通常會吸收幾乎所有來自太陽的輻射

平流層中積聚的臭氧通常會吸收幾乎所有來自太陽的輻射

今年,CAMS 數據發現,南極地區大部分地區的臭氧濃度仍高於 220 多布森單位,這是定義臭氧空洞的閾值。

這與 2023 年形成鮮明對比,2023 年 9 月 10 日,臭氧空洞面積達到高峰 2,600 萬平方公里(1,000 萬平方英里)。

CAMS 主任 Laurence Rouil 表示:「從火山到氣候變化,有無數因素直接或間接地影響了南極臭氧空洞的形成。

“儘管如此,它們都沒有像人為消耗臭氧層物質那樣具有影響力。”

氣溶膠噴霧劑和冰箱中使用的稱為 CFC 或氯氟烴的人造化合物會消耗地球上大量的臭氧。

儘管 1987 年《蒙特婁議定書》禁止使用 CFC,但傷害已經造成。

先前的研究發現,臭氧空洞恢復較晚(11 月至 12 月,底部)意味著更多的紫外線到達南極洲 - 並且在許多海洋鳥類、哺乳動物和植物的繁殖高峰期

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臭氧層因太陽能驅動的化學反應而消耗,化學反應涉及人造化學品的副產品。此圖顯示了臭氧層的厚度如何隨高度變化

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冬季,稱為極渦的盤旋風將剩餘的氟氯化碳和消耗臭氧層物質集中到南極上空的一小塊區域。

八月,隨著南半球春天的到來,太陽輻射和寒冷的氣溫觸發這些物質侵蝕臭氧層的一個洞。

然而,儘管對氟氯化碳的禁令阻止了臭氧空洞進一步惡化,但專家們並不認為今年臭氧空洞形成速度放緩一定是復甦的跡象。

相反,這可能是由於溫度和風型的自然變化引起的極渦擾亂。

6 月,南極洲經歷了兩次罕見的“平流層突然變暖事件”,導致高層大氣溫度分別躍升 15°C (59°F) 和 17°C (63°F)。

截至今年 9 月,臭氧空洞(圖中藍色)比近年來同期縮小了 1,848 萬平方公里(713 萬平方英里)。

截至今年 9 月,臭氧空洞(圖中藍色)比近年來同期縮小了 1,848 萬平方公里(713 萬平方英里)。

今年臭氧層較厚(以橙色和紅色顯示)主要是由於極地渦旋減弱,極地渦旋將消耗臭氧層的化合物集中在南極上空

今年臭氧層較厚(以橙色和紅色顯示)主要是由於極地渦旋減弱,極地渦旋將消耗臭氧層的化合物集中在南極上空

這些尖峰將極地渦旋拉伸成又高又細的柱體,不會產生通常會侵蝕臭氧層的快風。

CAMS 在一篇部落格文章中寫道:「正如一段比平常更冷的天氣並不能揭示氣候的長期趨勢一樣,臭氧空洞的緩慢開始也不能自動歸因於臭氧層的恢復。」 ‘

儘管這並不是臭氧層正在癒合的明確跡象,但專家們仍然充滿希望。

魯伊先生說:「《蒙特婁議定書》和隨後的修正案為臭氧層開始癒合創造了足夠的空間,我們可以預期在未來四十年中將看到進一步的恢復跡象。

“這表明人類有能力通過國際合作和基於科學的決策來改變我們對地球大氣的影響。”



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