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还记得“臭氧层空泛”吗?它自己悄然长好了!详细内容介绍!

小时候,咱们常常会在新闻上看到和“臭氧层空泛危机”相关的报导。臭氧层空泛让有害紫外线进入大气层,让人类患上皮肤癌和白内障的风险添加,乃至会为一些物种带来灭顶之灾。

近些年,关于臭氧层空泛的新闻如同变少了,但实际上,人类从没中止过修正臭氧层的尽力。直到最近,咱们总算等来了好消息:臭氧层它快要长好啦

1月9日,在美国气候学会的会议上,联合国的一个专家小组发布的陈述称:“臭氧层正在稳步康复。”陈述承认,从2000年起,南极洲上方的臭氧层空泛就在缓慢修正。估计到2040年,全球臭氧层就能全体康复到1980年的水平,即臭氧层空泛问题呈现之前的水平。南北极区域臭氧层的康复需要花更长的时刻,但也可以说胜利在望了。

臭氧层的修正是一个令人振奋的好消息,一方面,人类总算不用再忧虑臭氧层破坏带来的过量紫外线暴露了,另一方面,这也证明咱们为缓解气候危机作出的尽力不全是白费。

咱们的维护伞,破了一个“洞”

臭氧层空泛实际上并不是一个“洞”,这个概念指的是臭氧层密度和厚度的下降

臭氧层处在约20千米高空的平流层中,它就像一把巨大的遮阳伞,吸收了一部分来自太阳的紫外线,然后削减抵达地上的紫外线辐射。

紫外线虽然有助于组成维生素D,但它也有很强的“杀伤力”,容易引发皮肤癌和视网膜病变,更重要的是,人类和动植物阅历绵长的演化,现已习惯了有臭氧层维护的紫外线水平。如果这个维护层忽然变薄、消失,整个生物圈都会遭到灭顶之灾。

你或许也听说过氟利昂会耗费臭氧层,但科学界最早关注到臭氧层问题,却是由于另一个“年代的眼泪”,那便是超音速飞机。

1971年,美国科学家哈罗德·约翰斯顿(Harold Johnston)发现,超音速飞机或许对臭氧层构成要挟,由于它的飞行高度恰好在臭氧层中,发生的氮氧化物会催化臭氧的分化。由于超音速飞机的研制是其时的热门项目,这个问题立刻引发了高度关注,并催生了一系列大气化学研讨。

虽然由于经济效益原因,超音速飞机逐渐退出历史舞台,这些研讨后来却派上了大用场。

1985年,英国地球物理学家约瑟夫·法曼(Joseph Farman)发现,南极洲上方的臭氧层厚度在70年代之后呈现大幅下降,其破坏程度远远超出了其时科学家的预期。

经过研讨,科学家们发现,导致臭氧层空泛的最大凶手是其时广泛运用的氯氟烃(CFCs)类物质,俗称氟利昂。它们在其时广泛存在于冰箱、空调、香水、杀虫剂之中,一旦它们进入空气,升入平流层,就会成为分化臭氧的催化剂,经过近一百年才干根本彻底被分化消化。

南极哈雷湾(Halley Bay)上方臭氧层厚度改变示意图,可见从70年代末起,臭氧层厚度呈现大幅下降 | nobelprize.org

臭氧凶手氟利昂

19世纪20年代,人类发明晰氟利昂,这种物质化学性质安稳,对人体安全性高,一度被作为制冷剂和发泡剂广泛运用。曩昔的一些泡沫发胶,或许给冰箱、空调弥补的“雪种”,运用的便是氟利昂。

但在1974年,墨西哥化学家马里奥·莫利纳(Mario Molina)、美国化学家舍伍德·罗兰(Sherwood Rowland)等人的研讨发现了氟利昂的丧命缺陷:释放到环境中的氟利昂会跟着大气运动逐渐迁移到臭氧层,在这里遭到强紫外线照耀后分化,发生游离氯原子,催化臭氧的分化

虽然氟利昂这类物质的排放是工业活动的效果,首要会集在北半球,但受损最严峻的是极地上空的臭氧层。荷兰大气化学家保罗·克鲁岑(Paul Crutzen)发现,这是由于极区域域温度很低,导致水分冷凝构成极地平流层云,而这些云层中容易富集可催化臭氧分化的物质。

南极洲上空的平流层云 | Wikipedia

解救地球,人类可以的

和今天气候议题面对的争议相同,臭氧层空泛问题在其时也被质疑过:构成极地臭氧层空泛的原因,究竟是人类的工业活动,仍是气候系统的天然动摇?

氟利昂在工业界运用广泛,想要约束氟利昂损害了不少人的利益,整个进程阻力重重,但终究,科学家们用依据说话,证明人类活动才是导致臭氧层空泛的首要原因。在他们的尽力之下,《关于耗费臭氧层物质的蒙特利尔议定书》于1987年经过,1989年1月1日收效,在这份议定书的推进下,各国开端逐渐停用氟利昂制冷剂,也开端寻觅更环保的氟利昂替代品。

由于对维护臭氧层的奉献,莫利纳、罗兰和克鲁岑于1995年获得了诺贝尔化学奖|nobelprize.org

中国在1991年也加入了《蒙特利尔议定书》,最总算2007年7月1日起全面禁止了CFC类物质的出产。

臭氧层修正的进程也绝非一路顺利。2020年春,北极上空的臭氧层空泛一度扩展,丢失的臭氧含量到达2011年以来的最大值。分析发现,这是由于其时呈现了一道强壮的平流层极地涡旋,它温度很低,并且安稳又耐久。集合在涡旋中的卤族元素促进了臭氧的分化,并且涡旋的存在阻挠了其他区域的臭氧活动分散、填补空缺。

2020年3月,北极上方忽然呈现的臭氧层空泛(蓝色区域)。北京大学胡永云教授团队以为,它的构成或许和2020年1月到3月间北太平洋海水反常温暖有关。| Yan Xia, DOI: 10.1007/s00376-021-0359-9

好在全球各国将近半个世纪的尽力总算有了效果。

《臭氧层破坏科学评价》(Scientific Assessment of Ozone Depletion)陈述每四年发布一次,最近刚刚发布的2022年陈述是第10版,总算承认从2000年起,南极洲上方的臭氧层空泛就在缓慢修正,面积缩小,厚度也有所添加。

逐渐约束耗费臭氧层物质的尽力还在持续。陈述猜测,如果持续履行当时政策,那么估计到2066年,南极洲臭氧层空泛就能修正而北极只需到2045年。维护臭氧层不只有助于防护紫外线,还有利于应对全球变暖。陈述显现,和不约束运用CFC、HFC类物质的场景比较,维护臭氧层的举动将全球升温起伏削减了0.5~1 °C

更重要的是,“维护臭氧层行动为气候行动作出了演示,”世界气候组织(WMO)秘书长佩特里·塔拉斯(Petteri Taalas)说。已然人类可以成功解救臭氧层,那么只需有满足的决计,气候问题必定也能得到解决。这不只是为了解救地球,更是为了解救人类自己。

参考文献

[1]https://www.unep.org/news-and-stories/press-release/ozone-layer-recovery-track-helping-avoid-global-warming-05degc

[2]World Meteorological Organization (WMO). Executive Summary. Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2022, GAW Report No. 278, 56 pp.; WMO: Geneva, 2022. [3]https://ozone.unep.org/system/files/documents/Scientific-Assessment-of-Ozone-Depletion-2022-Executive-Summary.pdf

[4]https://www.nobelprize.org/prizes/chemistry/1995/press-release/

[5]http://www.gov.cn/gzdt/2007-06/27/content_663208.htm

https://www.unep.org/ozonaction/who-we-are/about-montreal-protocol

[6]Xia, Yan, et al. “Record Arctic ozone loss in spring 2020 is likely caused by North Pacific warm sea surface temperature anomalies.” Advances in Atmospheric Sciences 38.10 (2021): 1723-1736. https://link.springer.com/article/10.1007/s00376-021-0359-9

作者:玛雅蓝

修改:翻翻

封面图来源:Wikipedia

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