臭氧空洞是世纪谎言?还是已经恢复了?

来源:admin 时间:2021-12-05 21:55:04

有人还记得,在20世纪末至21世纪初,哪些环境问题被提到得最多?也许大多数人首先想到的是温室效应,但是很多人都忽视了在那个时候另一个同样倍受关注的问题——臭氧层空洞。那时,媒体大量报道,科学家在南极上空发现了巨大的臭氧层空洞,紫外光能驱散动物和植物,对地球上的动物和植物造成极大的杀伤力,而且会导致海洋中食物链底层的浮游生物灭绝。在南极臭氧空洞最大时期,其面积为2950万平方公里,相当于3个中国。

可以随着时间的流逝,“臭氧层空洞”这一全球性灾难级别的事件,不知怎的渐渐淡忘了,现在几乎不再有人再提它了,更是直接不知道这件事的存在。为什麽如此诡异的情形?那是因为空洞已痊愈,还是因为那是一个世纪的谎言?

臭氧空洞是世纪谎言?还是已经恢复了?(图1)

与许多人想的不同之处在于,臭氧层并非位于地球大气的最外部,而是位于平流层内,在某种意义上,它实际上是一种具有高浓度臭氧的平流层。臭氧层对地球上所有生物都是至关重要的,因为它能吸收太阳光中波长306.3nm以下的紫外光,使这部分具有很强破坏力的紫外线不能伤害表面生物,就像一把保护伞保护着地球生物生息繁衍。

据有关报道,由于臭氧层的存在,到本世纪末,人类至少可以避免一亿以上的皮肤癌和数百万个眼部疾病。臭氧层除具有最主要的保护功能外,还可以从太阳光中吸收紫外线,并将其转换成热能来加热大气,这对大气的整体循环起着很大的作用。

但是,到了2021年,在这几十年里,科学家和媒体都很少再提到臭氧层空洞的问题,这究竟是真的,还是世纪之谜?

这的确是事实,而不是所谓的"世纪谎言"。自1970年起,科学家们通过卫星观测臭氧总量仪器(TOMS)测量结果发现,南极上空的臭氧层在某一季节内迅速变薄,形成了所谓的“空洞”。一九八五年,南极上空的臭氧层厚度减少到令人震惊的70%。这一状况令科学家们感到震惊,因为臭氧层对地表生物极其重要,一旦它发生问题,导致表面紫外线强度升高,将造成严重的健康和环境问题。

空洞的形成与扩展可分为自然原因和人为因素。第一种观点是,臭氧层是由3个氧原子构成的,其浓度最高的区域一般在离地面20-25公里处。臭氧层具有极不稳定的化学性质,在臭氧层内可以发生化学反应,并能把臭氧分解为氧分子和氧原子,从而破坏臭氧层。

此外,从人为人为人所知,人类在生活中使用了大量的发泡剂、灭火剂、杀虫剂、制冷剂等,这些产品在使用过程中会产生氯氟烃,即我们通常所说的氟利昂。当氯氟化合物排入空气时,会上升到臭氧层的顶端,紫外线将氯原子分解,而分解的氯原子则会掠夺臭氧中的氧原子,使臭氧转化为氧气,最终失去吸收紫外线的能力。另外,农业不限用化肥,这会产生大量氧化氮,也是造成臭氧层变薄的一个主要原因。可见,臭氧层出现空洞的罪魁祸首其实还是人类本身。

由于南极臭氧层空洞的存在,联合国各成员国迅速通过了《蒙特利尔协议》,该协议要求全球禁止使用导致臭氧层破坏的罪魁祸首氟利昂。关于地球两极臭氧空洞的内容已被写入教科书,而地球臭氧层所面临的危机似乎已到了刻不容缓的地步,甚至已开始危及人类的生存和死亡。

臭氧空洞是世纪谎言?还是已经恢复了?(图2)

该条约的实施情况良好,因为氟利昂有多种替代品,南极臭氧层在2006年达到高峰后开始逐渐减少。预期南极臭氧层空洞将在本世纪中叶全部修复,恢复到1980年的水平。由于人类共同“自我救赎”,北极地区臭氧层空洞已「痊愈」,几十年来,南极的大洞也在逐渐修复。但南极地区上空的空洞并未完全“愈合”,而且其尺寸还会随着季节的变化而不断变化,例如在每年的七八月份开始增长,直到十月达到极限,然后又逐渐缩小。

与数十年前滥用氯氟烃的年代相比,南极臭氧层空洞变得越来越小。目前,美国国家航空航天局和美国海洋大气管理局已经通过两颗卫星,"Aura"和"Summy"国家极地轨道卫星,以及定期释放带有探空仪的气象气球,利用一种称为多布森分光光度计的地面仪器,对南极臭氧层空洞进行研究和分析。据NASA于2020年11月2日发布的一则喜讯,今年9月,南极上空的臭氧层空洞达到1960万平方公里,创下1988年以来的最低水平。

我们人类仍应继续遵守《蒙特利尔议定书》,对其行为进行严格控制,根据科学家预测,将化学物质的排放量降到最低,2060-2075年南极上空的臭氧层将恢复到1980年的水平,至于何时能完全恢复,尚无确切的答案。


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