北極上空出現罕見臭氧層空洞
2020年04月01日14:07

北極上空出現了一個罕見的臭氧層空洞。 圖片來源:NASA Ozone Watch
北極上空出現了一個罕見的臭氧層空洞。 圖片來源:NASA Ozone Watch

  最近,北極地區上空出現了一個巨大的臭氧層空洞,這可能是該地區有史以來出現的最大的空洞,與每年在南極形成的臭氧層空洞面積相當。

  據《自然》報導,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)的臭氧水平創下了歷史新低,這個有可能在未來幾週內破裂的臭氧層空洞不會威脅人類健康,但作為一種非凡的大氣現象,它將被載入史冊。

  “在我看來,這是首次出現真正的北極臭氧層空洞。”德國航空航天中心大氣科學家Martin Dameris說。臭氧通常在離地面約10~50公里的平流層中形成保護層,使生命免受太陽紫外線輻射。每年冬天,寒冷的天氣讓高空雲層在南極上空聚集。化學物質——包括製冷劑中和其他工業來源的氯和溴,會在雲層表面引發反應,侵蝕臭氧層。

  南極臭氧空洞每年都會形成,因為冬季該地區的溫度通常會驟降,從而形成高空雲層。“這些條件在北極地區很罕見,那裡溫度變化更大,通常不會導致臭氧層的損耗。”德國於利希研究中心大氣科學家Jens-Uwe Grooβ說。

  但今年強勁的西風環繞北極,將冷空氣困在“極地渦旋”中。德國阿爾弗雷德韋格納研究所大氣科學家Markus Rex說,北極上空的冷空氣比1979年以來的任何一個冬天都要強。在寒冷的氣溫中,高空雲層形成,破壞臭氧層的反應開始。

  研究人員通過從北極附近的觀測站釋放氣象氣球來測量臭氧水平。截至3月底,這些氣球在18公里的高空測量到臭氧層核心區域的臭氧含量下降了90%。Rex說,氣象氣球通常測量到的臭氧含量約為3.5ppm,但它們記錄到的僅為0.3ppm。“這比我們過去看到的任何臭氧損耗都要嚴重。”他說。

  北極在1997年和2011年經曆了臭氧損耗,但今年的損耗或超過以往。“今年的臭氧損耗至少和2011年一樣多,而且有跡象表明可能會更多。”美國西北研究協會大氣科學家Gloria Manney說,在未來幾天里,仍然有相當多的氯反應消耗臭氧。

  美國宇航局戈達德太空飛行中心大氣科學家Paul Newman說,如果各國沒有在1987年共同通過《蒙特利爾議定書》,今年的情況可能會更糟。雖然現在南極臭氧層空洞正在恢復,去年的空洞也是有記錄以來最小的,但是化學物質要完全從大氣中消失還需要幾十年。

  “北極臭氧層空洞不會對健康造成威脅,因為高緯度地區的太陽才剛剛開始從地平線上升起。”Rex說。接下來的幾週里,這個空洞有很小的可能會漂移到人口稠密的低緯度地區——在這種情況下,人們可能需要塗抹防曬霜來避免曬傷。接下來的幾週至關重要。歐洲中期天氣預報中心大氣科學家Antje Inness表示,太陽在慢慢升高,臭氧層空洞區域的大氣溫度已經開始上升。隨著極地渦旋在未來幾週的破裂,臭氧水平可能很快開始恢復。

  來源:中國科學報

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