北極

臭

氧

空

洞

南極臭氧空洞相信大家都很熟悉了，那北極臭氧空洞你聽說過嗎？它又是如何形成的呢？

我們先來回顧一下南極臭氧空洞的形成原理。

臭氧是地球大氣中一種微量氣體，它是由于大氣中氧分子受太陽輻射分解成氧原子後，氧原子又與周圍的氧分子結合而形成的。

随着人類活動，特别是氟氯碳化物（CFCs）等人造化學物質被大量使用，很容易破壞臭氧層，使大氣中的臭氧總量減少，在南北兩極上空的下降幅度最大。在南極上空，出現臭氧稀薄區，被科學家形象地稱之為“臭氧空洞”。

1979-2015年南極臭氧層空洞變化。圖片來源：NASA

據《自然》雜志報道，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）上空的臭氧含量創下曆史新低，出現一個罕見的較大臭氧空洞。

北極上空出現一個罕見的臭氧層空洞。圖片來源：NASA Ozone Watch

01:北極為何出現較大臭氧空洞？

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，通常不會導緻臭氧層的損耗。”德國于利希研究中心大氣科學家Jens-Uwe Groo說。

但是今年，北極出現了較強冷空氣，加上強勁的西風環繞，将冷空氣困在極地渦旋當中，才誘發了類似南極的臭氧空洞事件。

3月末，北極觀測站釋放的氣象氣球探測結果顯示，在距離北極地面18千米的高空，臭氧含量減少了近90%。德國阿爾弗雷德·魏格納極地與海洋研究所的大氣科學家Markus Rex表示，通常該處氣象氣球的正常探測結果約為3.5ppm（百萬分率），而這次探測結果僅約為0.3ppm。

此次北極上空出現的臭氧空洞，可能是北極有記錄以來最大的一個，它與每年在南極地區形成的臭氧空洞大小相當。

02：臭氧空洞的危害?

研究表明，大氣中的臭氧每減少1%，照射到地面的紫外線就增加2%，人類會面臨皮膚癌、白内障、免疫系統缺陷和發育停滞等疾病的威脅。同時，紫外線的輻射增強還會使農作物大量減産，甚至殺死某些魚類和海洋生物。

03：北極臭氧空洞會危及人類健康嗎？

南京信息工程大學環境科學與工程學院教授楊洋在接受記者采訪時表示，北極空洞接下來偏移到較低緯度地區的概率很小，即便有所偏移，人們也可以通過塗抹防曬霜達到防護效果。正常情況下，随着太陽慢慢升高，極地渦旋破裂，臭氧層很快就可以恢複到往常狀态。

04：人類為臭氧空洞做了哪些努力？

臭氧是地球的天然防曬霜，保護生命免受危險的太陽紫外線輻射。人類在大氣中制造的化學物質——如氯氟烴，多年來用作制冷劑和氣溶膠噴霧罐——已經耗盡了地球的臭氧層。科學家在20世紀70年代初首次認識到氟氯化碳對臭氧的潛在有害影響。20世紀80年代，世界各國政府都意識到了臭氧層的破壞，并于1987年談判達成了《蒙特利爾議定書》——一項旨在通過禁止含氯氟烴和類似的臭氧消耗化學品來保護臭氧層的國際條約。

四個地球儀顯示了10月份南極洲的月平均臭氧總量。1971年和2017年的地球儀分别由美國國家航空航天局的雨雲4号反向散射紫外線儀器和光環臭氧監測儀器的數據制作而成。2041年和2076年的地球儀是利用美國宇航局戈達德地球觀測系統化學氣候模型(GEOS-CCM)的輸出制作的。該圖顯示了南極洲每年10月的平均最小值(白點)。紅色曲線代表白點的平滑版本。[1]

2007年中國環保總局發布公告，規定于當年7月前完全禁止特殊用途之外三氯氟甲烷等一類消耗臭氧層物質的生産。政府推薦使用二氯一氟乙烷等對臭氧層危害較小或者無害的物質代替。政府近年來也屢次強調要嚴厲打擊消耗臭氧層物質違規生産，以引起重視。

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中國氣象報社 出品

參考資料：新華網、果殼網、《中國科學報》

參考文獻：

1. NASA. (2015). The Antarctic Ozone HoleWill Recover.https://svs.gsfc.nasa.gov/30602

策劃編輯：趙甯

審核：葉海英