南极臭氧洞可以说是我的童年噩梦,那时候年纪小,网络也不像如今这么发达,只是在电视上看到南极上空出现臭氧空洞的消息,面积最大的时候有2000多万平方千米,整个南极大陆和南美南端都被覆盖,报道说这个臭氧空洞会让更多有害紫外线进入地球大气层,可能会给地球上一些生命带来灭顶之灾。
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毫无疑问,几岁的孩子看到灭顶之灾必然是害怕的,以至于当时好多年都担心南极臭氧洞会不会继续变大。直到多年以后才明白,原来臭氧空洞并不是臭氧真的破了一个洞,而是这个区域的臭氧含量减小到了一定程度。
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臭氧空洞的规模进一步缩小:35年后或消失
《2024年世界气象组织臭氧公报》数据显示,2024年南极臭氧空洞深度比1990年到2020年的平均水平更低,4610万吨的臭氧质量缺口峰值也比2020年到2023年的高值低,而且,不仅仅是南极臭氧空洞规模、峰值再减小,全球大部分地区上空平流层臭氧的总量都呈现出增长趋势。
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有关专家表示,可能很多人都不知道,南极臭氧空洞不断愈合,并不是自然巧合,过去这40年时间里,全球各方都在不断努力,预计等到2060年左右,也就是大概35年后的样子,南极臭氧空洞便会消失,恢复到1980年前的水平,所以,所谓的消失也是说臭氧量恢复到一定程度。
臭氧层主要分布在距离地面20到50千米的大气中,但臭氧并不稳定:短波紫外线照射大气中的氧分子,分解出的氧原子与氧分子发生反应形成臭氧,而长波紫外线照射可使臭氧还原成氧,所以臭氧层也是动态变化的。总得来说,纬度60°附近大气层中的臭氧含量最高,赤道附近大气层中的臭氧含量最低,而同一地区臭氧总量则表现为秋季最小、春季最大、夜间高于白天的情况。
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你可能不知道,一场火山喷发都会给臭氧层造成破坏,比如太平洋岛国汤加境内的洪阿哈阿帕伊岛,2022年曾发生一次强烈的火山喷发,水蒸气在受到火山喷发影响后便给南极臭氧层造成了破坏。
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全球“补天”四十年,中国贡献有多大?
其实早在1976年的时候,联合国环境规划署就提出要重视臭氧层破坏问题,1997年第一个《关于臭氧层行动的世界计划》通过。40年前,英国3位科学家(乔·法曼、布莱恩·加德纳和乔纳森·尚克林)意外发现南极上空臭氧层存在一个空洞,南极洲上空的臭氧消耗速度惊人,而氟氯烃中的氯化合物很有可能就是这一变化的罪魁祸首(这一推测,1986年经过美国科学家论文得到证实,南极洲臭氧层遭到破坏的直接原因正是氟氯烃)。
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终于,1985年《保护臭氧层维也纳公约》在维也纳签署(1988年生效),这也是氟氯烃类物质第一次被归类需监控的化学品,全世界一百多个国家都加入进来,我国1989年9约11日正式加入公约,并于同年12月10日生效。
经过几十年的努力,我们看到南极臭氧空洞正在不断愈合,而我国在过去这几十年也做出了巨大贡献。数据显示,我国已累计淘汰约62.8万吨会消耗臭氧物质的生产和使用,这个体量占到了发展中国家总淘汰量的一半以上,预计2025年年底还会淘汰9万多吨。
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联合国环境规划署臭氧秘书处执行秘书关惠表示,在多国的共同努力下,消耗臭氧层的物质已经淘汰了99%,不仅是南极臭氧空洞,全球臭氧层都在恢复之中,而中国无疑在这场行动中发挥到了引领性的作用。中国也不负所望,预计自2026年7月1日起,我国将会在挤出聚苯乙烯泡沫、聚氨酯泡沫和工业领域清洗三个行业,将彻底淘汰氢氯氟烃使用的时间再次提前三年半。
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臭氧洞改变了气候和天气?
“人造分子”氯氟烃,也曾在工业上广泛使用,因为它毒性较低,且稳定不可燃,尤其是气溶胶和制冷等领域,当时条件不错的家庭已经用上了冰箱和空调,这些家用电器的氯氟烃使用量还不小。科学家们早在20世纪70年代初时便意识到全球气候在变暖,人类活动释放的气体很可能和全球变暖存在关联,而氯氟烃就是重点怀疑对象。
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氯氟烃会引发温室效应,相同体量情况下是二氧化碳的几百倍,氯氟烃在高空将释放出大量会破坏臭氧分子的氯原子,据说摧毁10万个臭氧分子,也仅需要一个1个氯原子(同温层的整个生命周期),最可怕的是它还能再地球大气层中存在上百年之久。
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研究人员表示,消减氢氟碳化物的确会对气候和天气产生积极作用,预计到本世纪末可以避免0.5℃的全球升温(2024年全球升温第一次突破1.5℃)。
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总得来说,地球平流层臭氧损耗虽然不是全球气候变化的主要原因,但过去多年研究成果显示,也的确造成一些切地区的天气和气候发生明显变化,尤其是南半球热带以外的地方。臭氧是温室气体,而那些消耗臭氧层的物质也大多都是温室气体,它们的浓度变化自然也会影响到地球表面附近空气温度,此前就有研究表明:南半球气候带南移与南极臭氧洞有直接关系。
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