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环保举措生效了?南极上空那个大洞正在"愈合"

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出品|网易科学人栏目组 卡麦拉

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最新研究报告显示,当前地球臭氧洞正在愈合,这无疑是个好消息。

蒙特利尔协议》是一项30多年前的国际条约,旨在监督淘汰破坏臭氧层和使得地球遭受有害辐射的化学物质。11月4日,世界气象组织和联合国环境规划署发布的2018年臭氧消耗评估报告显示,1987年发布的《蒙特利尔协议》对全球臭氧层治理起到了积极作用,目前臭氧层正在继续恢复。

南极上空那个大洞,正在缩小

近年来,南极洲上空出现“臭氧洞”,这是因为该区域上空臭氧层非常稀薄。自21世纪初开始,臭氧洞持续缩小,预计本世纪60年代臭氧洞将愈合。2018年测量数据显示,臭氧洞面积大约900万平方英里,略小于整个北美大陆面积。

美国宇航局地球科学首席科学家保罗·纽曼(Paul Newman)说:“总体来讲,这是一个好消息,自上世纪90年代中期以来,消耗臭氧的气体持续减少,并持续下降,只要各国继续遵守《蒙特利尔协议》,对保护地球臭氧层是非常有利的。”

臭氧占据了大气层的两个区域,大气层中10%臭氧存在于对流层。臭氧层是一个31英里厚的大气缓冲区,在对流层之上,它可以保护地球免遭太阳紫外线B辐射的伤害。臭氧层中存在一个周期性反应——太阳辐射将氧气(O2)分裂成单个氧原子,它再与其它氧分子结合形成臭氧(O3),当它吸收辐射时就会转化为氧气(O2)。

如果没有这种周期性反应,陆地上的生命形式就不可能存在。有害辐射将到达地球,增加皮肤癌、白内障的患病几率,并抑制人类免疫系统,损害植物和大多数水栖生命。

在上世纪70年代,科学家发现含有氯和溴原子的人造气体,例如:冰箱、空调和气溶胶罐释放的化学物质,可以逃逸至大气上层。这些人造气体被紫外线辐射转变成为氯和溴自由基,能够引发摧毁臭氧层的链式反应。

1985年,科学家发现南极洲上空出现一个臭氧洞,他们开始意识到氯氟烃可以破坏臭氧层,46个国家依据《蒙特利尔协议》采取行动管制消耗臭氧的人造气体排放。现在《蒙特利尔协议》已被全球每个国家接受认可。

《蒙特利尔协议》管制的物质包括:氯氟烃、氢化氯氟烃、四氯化碳、三氯乙烷和含溴卤盐和甲基溴。假设各国继续遵守《蒙特利尔协议》,预计北半球臭氧将在本世纪30年代恢复至正常指数,南半球臭氧将在本世纪50年代恢复正常指数,臭氧损失最严重的极地区域,将在本世纪60年代恢复正常指数。

纽曼说:“这并不是说当前状况十分乐观,目前含氯氟烃(CFC-11)等某些臭氧消耗物质在大气中减少的数量远低于预期。研究表明,自2012年以来,亚洲地区臭氧消耗物质排放有所上升。含氯氟烃等物质是在《蒙特利尔协议》中禁止的,但它们却在大气层中存在了几十年,如果继续排放这些物质,将对人类后代造成伤害。”

为了说明这种情况,纽曼将一小罐制冷剂氟利昂(CFC-12)放在办公室里。他说:“如果我将这个罐子倒置在地板上,300年之后,罐子里5%的CFC-12物质将漂浮在大气层。”更为糟糕的是,一旦氟利昂分子进入平流层顶部,就会被紫外线分解,释放出氯原子。一个氯原子在其生命周期内可以破坏数千个臭氧分子,然后再循环回到较低的大气层,通过降雨而消失。

这就是全球各国遵守《蒙特利尔协议》和2016年增加《基加利修正案》的重要性,纽曼称,这两个条约将对有害物质减排带来积极影响。《基加利修正案》将于2019年1月生效。

氟烷(HFCs)已被用作许多臭氧消耗物质的替代品,它通常用于汽车空调,其使用寿命不及氟利昂,但是它不会破坏臭氧。

由于全球气温在20世纪已升高1摄氏度,本世纪末还可能再升高1摄氏度或者更高,消除臭氧消耗物质将为人类带来更大的福祉。

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