南极臭氧洞的末日即将到来。一项新的分析表明,平均而言,每年南半球春季形成的臭氧洞——让危险的紫外线进入——比2000年时更小,出现的时间也更晚。
1987年名为《蒙特利尔议定书》的全球条约旨在通过禁止氯氟烃这种含氯化学物质来减少臭氧洞,氯氟烃曾被用作空调等产品中的制冷剂,加速了平流层中的臭氧损耗。该研究表明它奏效了。
“我们作为一个星球避免了一场本可能发生的环境灾难,”麻省理工学院(位于剑桥)的大气科学家苏珊·所罗门说,她是南极臭氧损耗领域的先驱。“我们真棒!”
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她和她的同事于6月30日在《科学》杂志上报告了这一发现。
修复的证据
其他科学家也发现了臭氧洞正在修复的迹象:2008年的一项研究报告称,臭氧层衰退的速度已开始放缓,2011年的一项研究表明,臭氧水平已开始反弹。世界气象组织在2014年的一份评估报告中发现,中低纬度的高海拔地区已开始修复。
科罗拉多州博尔德市环境科学合作研究所的大气科学家比尔吉特·哈斯勒说,最新的研究是这种持续恢复的又一个有力例证。“这是一个非常清晰且独特的证据,表明臭氧洞确实正在修复,”她说。
2015年10月出现了有记录以来最大的南极臭氧洞之一——峰值面积达2820万平方公里——这引发了人们对臭氧洞是否真的在修复的疑问。但有证据表明,大型火山爆发可能会影响臭氧层的化学性质,因此所罗门的研究小组决定进行调查。研究人员发现,智利的卡尔布科火山于2015年4月爆发,向平流层注入了硫磺颗粒,引发了破坏臭氧的反应,这在一定程度上是造成臭氧洞巨大的原因。
科学家们经过微调的气候模型还发现,2000年至2015年间,南极洲上空9月份的臭氧洞平均缩小了450万平方公里。9月份很重要,因为此时阳光在冬季后完全返回南极洲,引发大气中的化学反应,从而侵蚀臭氧层。“这种趋势意义重大,而且符合你对氯化学的预期,”所罗门说。
令人欣喜的变化
到目前为止,大多数科学家都关注10月份,臭氧洞最大的月份。但所罗门说,修复的迹象在9月份最为明显:现在臭氧洞的开启时间平均比过去晚十天。
从南极洲上空的气象气球上获取的测量数据也表明,臭氧的恢复正发生在研究小组模型预测的高度。“如果你得到的深度正确、形状正确、大小正确、时间正确,你就会开始感到非常有信心,”所罗门说。
巴黎法国国家科学研究中心的大气化学家索菲·戈丹-贝克曼说,9月份的趋势令人信服。但她希望看到分析中包含更多年份的数据。
臭氧洞完全修复还需要数十年时间。“臭氧洞仍然几乎像以往一样强大,预计在本世纪末之前不会消失,这对人类和生态系统健康都有影响,”英国雷丁大学的大气科学家米凯拉·黑格林说。北极上空较小的北极臭氧洞比南极臭氧洞更不稳定,尚未显示出修复的趋势。
对于自1980年代以来一直致力于南极臭氧研究的所罗门来说,这种转变是一个令人欣喜的变化。“看到情况好转真是太令人惊奇了,”她说。
本文经许可转载,并于2016年6月30日首次发表。