《蒙特利尔议定书》推迟了首个无冰北极夏季

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《蒙特利尔议定书》推迟了首个无冰北极夏季。这项研究是由哥伦比亚工程学院和英国埃克塞特大学的气候研究人员领导的。

这篇研究表明，旨在保护臭氧层的1987年全球条约《蒙特利尔议定书》已将首个无冰北极的出现时间推迟了最多15年。
1985年科学家在南极洲发现臭氧层空洞后，全球各国联合起来签署了一项旨在保护臭氧层的条约，该层可以保护地球和人类免受有害紫外线辐射。该条约于1987年签署，于1989年生效，当时对其对全球气候的影响知之甚少。《蒙特利尔议定书》的目标是减少大气中的臭氧破坏物质（ODSs）浓度，这些物质通常用于产品，如冰箱、空调、灭火器和喷雾剂。50多年来，该条约一直是一项重要的减缓条约，影响着全球气候的许多方面。
最新研究表明，该条约的影响延伸至北极：根据未来排放情况的具体细节，《蒙特利尔议定书》推迟了首次出现无冰北极夏季的时间，最多延迟了15年。

研究合著者、哥伦比亚大学地球与环境科学系应用物理学和应用数学教授洛伦佐·波尔瓦尼表示：“首个无冰北极夏季——北冰洋几乎没有海冰——将是气候变化过程中的重要节点。我们对研究结果感到惊讶。”他说，“我们的研究结果表明，《蒙特利尔议定书》对气候的益处并不是在遥远的未来：该协议正在推迟北极海冰的融化，就在此刻。这就是一个成功的气候条约所能做到的：在实施几十年后，产生可衡量的效果。”
波尔瓦尼指出，北极海冰的快速融化是人为气候变化最明显、最重要的信号。当前的预测显示，首个无冰北极夏季可能会在2050年左右出现，主要归因于大气中二氧化碳浓度的增加。然而，其他强效温室气体也导致了北极海冰的减少，尤其是ODSs。当ODSs在上世纪80年代末受到蒙特利尔议定书的严格管制后，它们在上世纪90年代中期开始减少大气中的浓度。
研究人员分析了新的气候模型模拟，并发现《蒙特利尔议定书》推迟了首次出现无冰北极夏季的时间，最多延迟了15年，这取决于未来的二氧化碳排放情况。他们比较了在1985年~2050年期间，在有、和没有《蒙特利尔议定书》的情况下，ODSs引起的预计升温情况。研究结果显示，如果没有蒙特利尔议定书的实施，预计全球平均地表温度将比实际情况高约0.5°C，而北极极地将在2050年时比实际情况高出近1°C。
波尔瓦尼指出：“这一重要的气候缓解完全源于受管制的ODSs减少的温室气体升温效应，对防止平流层臭氧损失没有起到作用。” “尽管ODSs的丰度不及其他温室气体，如二氧化碳，但它们对全球变暖产生真正的影响。ODSs在北极地区尤其具有强大的影响力，它们是20世纪下半叶北极气候变化的重要驱动因素。尽管阻止这些影响并不是蒙特利尔议定书的主要目标，但它已成为一个绝佳的副产品。”
自上世纪90年代中期以来，蒙特利尔议定书成功地减少了大气中ODSs的浓度，并且有迹象表明臭氧层开始恢复。不过，最近的研究表明，2010年至2020年间ODSs浓度略有上升，英格兰和波尔瓦尼强调保持警惕的重要性。该研究的全文参见：

Mark R. England, Lorenzo M. Polvani. The Montreal Protocol is delaying the occurrence of the first ice-free Arctic summer. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2023; 120 (22) DOI: 10.1073/pnas.2211432120

臭氧破坏物质（ODSs）

ODSs是指臭氧破坏物质（Ozone-Depleting Substances）。这些物质是一类化学物质，其在大气中的存在会导致臭氧层的破坏。常见的臭氧破坏物质包括氯氟碳化合物（CFCs）、卤代碳氢化合物（HCFCs）、溴化物（bromides）和氯化物（chlorides）。这些化学物质通常用于工业和消费品制造过程中，如制冷剂、气雾剂、消防剂和清洁剂。它们被广泛使用的主要原因是其稳定性和非易燃性。

然而，当这些物质释放到大气中时，它们会逐渐上升到平流层，并与臭氧发生化学反应，从而破坏臭氧分子。这导致臭氧层的稀薄化，使得更多紫外线辐射穿透地球大气层，对生物和生态系统产生潜在的危害。因此，通过限制和减少臭氧破坏物质的使用，可以保护臭氧层并减少对地球的紫外线辐射。

蒙特利尔议定书

《蒙特利尔议定书》（The Montreal Protocol on Substances That Deplete the Ozone Layer）是一项旨在保护臭氧层的国际条约，通过淘汰多种致臭氧层破坏物质的生产来实现这一目标。该协议于1987年9月16日达成一致，并于1989年1月1日生效。此后，它经历了九次修订，分别于1990年（伦敦）、1991年（内罗毕）、1992年（哥本哈根）、1993年（曼谷）、1995年（维也纳）、1997年（蒙特利尔）、1998年（澳大利亚）、1999年（北京）和2016年（基加利）。

由于这项国际协议的实施，南极洲上方的臭氧空洞正在逐渐恢复。气候预测表明，臭氧层将在2040年（遍及世界大部分地区）~2066年（南极洲）之间恢复到1980年的水平。由于其广泛的采用和实施，它被誉为国际合作成功的典范。前联合国秘书长科菲·安南表示，“迄今为止，或许最成功的国际协议就是蒙特利尔议定书”。相比之下，有效的负担分担和解决方案提议，缓解地区利益冲突，一直是臭氧层破坏挑战的成功因素之一，而基于《京都议定书》的全球调控在此方面未能做到。在臭氧层破坏挑战的案例中，科学共识建立之前已经进行了全球调控。此外，公众舆论总体上已经认识到可能存在的紧迫风险。

这两项臭氧层协议已被198个缔约方（197个国家和欧盟）批准，使其成为联合国历史上首个普遍批准的条约。
这些真正的普适性条约在全球范围内的政策制定过程中也非常迅速，在基础科学研究发现（1973年）与国际协议签署（1985年和1987年）之间仅经过了14年的时间。

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编译 | 芊佳

编辑 | 绿茵

排版 | 绿叶