臭氧层空洞正在愈合?科学家预测40年内臭氧空洞将完全修复

在1980年代，科学家们震惊地发现，人类污染已经在地球的保护臭氧层上形成了一个大洞。

如今，近40年后，来自哥白尼大气监测服务（CAMS）的科学家们发现了恢复迹象。

最新的气象观测显示，今年南极上空的臭氧洞形成得比预期更慢且面积更小。

截至9月13日，臭氧洞的面积比近年来同期小了1848万平方公里（713万平方英里）。

虽然科学家们警告说，这一变化主要是由于全球天气模式的影响，但仍然有希望在未来四十年内，臭氧层能够完全修复。

臭氧层是由自然形成的臭氧气体——由三个氧原子组成的分子——构成的薄层，能够吸收几乎所有太阳的有害紫外线辐射。

在地面上，这种气体可能会对患有哮喘等肺部疾病的脆弱人群造成健康问题。

然而，当臭氧聚集在高层大气时，它会吸收本会影响地球的UV-B辐射。

1985年，英国南极考察局的研究发现，南极上空形成了一个巨大的臭氧洞。

每年，随着南半球春季的到来，这个洞又会再次打开，让紫外线辐射倾泻到南极大陆。

这种辐射的强度如此之大，以至于南极野生动物如海豹和企鹅面临更大被晒伤的风险。

这个洞通常在八月中下旬形成，并在十一月底关闭，成为年度循环的一部分。

但今年的新数据显示，臭氧洞的形成速度显著慢于往年，且变化不那么剧烈。

直到近九月，臭氧洞才开始形成，而且在整个过程中它的面积显著较小。

在接下来的时间里，CAMS预测臭氧洞将开始更快地缩小，并可能在十二月初完全闭合。

臭氧层的测量采用Dobson单位，这个单位指的是从地面延伸到太空的一柱空气中臭氧的数量。

一个Dobson单位是指在0°C（32°F）海平面条件下，形成一层厚0.01毫米的臭氧所需的分子数量。

今年，CAMS的数据发现，大部分南极地区的臭氧浓度保持在220 Dobson单位以上，这是定义臭氧洞的阈值。

这一情况与2023年形成鲜明对比，当年臭氧洞在九月十日达到了2600万平方公里（1000万平方英里）的峰值。

CAMS主任劳伦斯·鲁伊尔（Laurence Rouil）表示：“从火山到气候变化，有无数因素直接或间接影响南极臭氧洞的形成。”

“然而，没有任何因素能像人为的破坏臭氧物质那样产生如此大的影响。”

人造化合物CFC（氯氟烃）曾用于喷雾剂和冰箱，正是导致地球臭氧大量减少的罪魁祸首。

尽管1987年《蒙特利尔议定书》禁止了CFC的使用，但损害已然造成。

在冬季，环绕南极的极地涡旋将剩余的CFC和破坏臭氧物质集中到南极上空的小区域。

八月，随着南半球春季的开始，太阳辐射和低温促使这些物质侵蚀臭氧层，形成洞口。

然而，尽管对CFC的禁令阻止了臭氧洞的进一步恶化，但专家们并不认为今年形成速度较慢必然是恢复的迹象。

相反，这很可能是因自然温度和风模式变化导致的极地涡旋干扰所致。

在六月，南极经历了两次罕见的“突然平流层变暖事件”，导致高层大气温度分别上升了15°C（59°F）和17°C（63°F）。

这些温度激增使极地涡旋拉伸成高而细的柱状，无法产生通常会侵蚀臭氧层的强风。

CAMS在一篇博客中写道：“就像一段比平常寒冷的天气不会揭示气候的长期趋势一样，臭氧洞的缓慢形成也不能自动归因于臭氧层的恢复。”

尽管这并不是臭氧层正在恢复的明确迹象，专家们仍然保持希望。

鲁伊尔表示：“《蒙特利尔议定书》和随后修订的协议为臭氧层的恢复创造了足够的空间，我们可以期待在未来四十年内看到更多的恢复迹象。”

“这展示了人类通过国际合作和基于科学的决策，能够改变我们对地球大气的影响。”