臭氧层空洞_酸雨_南极臭氧层空洞现复愈之象

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南极臭氧层空洞现复愈之象

来源：《科学》   发布时间：2016年07月05日15:59

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　　6月30日，美国麻省理工学院领衔的科学家在《科学》杂志上发表研究称，自2000年以来，臭氧层空洞在9月的面积已经缩小了400多万平方公里，约为美国国土面积的一半。此外，受火山爆发的不断影响，臭氧层空洞复原速度时而放缓，但总的来说，臭氧层空洞似乎正在复原。

　　二十世纪五十年代，科学家利用基于地面的观测数据首次发现了臭氧空洞。大约在二十世纪八十年代中期，英国南极考察中心（British Antarctic Survey）的科学家发现，臭氧总含量在10月份会下降。自此以后，世界各地的科学家就利用南极臭氧层10月的观测数据追踪臭氧消耗变化趋势。

　　该研究通过分析臭氧含量随季节和高度的变化，将臭氧层的恢复归因于大气中氯氟烃（CFCs）含量的持续下降。氯氟烃主要用于空调、冰箱的制冷剂，喷雾设施（香水、杀虫剂等）的分散剂以及精细电器设备的清洁剂，由于其无毒、稳定、没有腐蚀性，在1980年以前被广泛应用。但这些物质一旦进入平流层，在紫外线的作用下就会分解释放氯原子，成为分解臭氧的催化剂。1987年，几乎所有国家都签署了《蒙特利尔议定书》，禁止使用氯氟烃，以修复臭氧空洞。

　　臭氧不仅对可催化其分解的氯原子很敏感，对温度和日光也很敏感。氯原子催化分解臭氧需要满足两个条件，一是必须有阳光；二是大气温度必须足够低，以产生极地平流层云。只有这样氯化分解过程才能发生。观测结果显示，在每年的8月底，臭氧层开始逐渐损耗，到10月初形成臭氧空洞。

　　该研究认为，科学家以往过于关注臭氧层空洞在10月的变化，因为这时臭氧层空洞已完全成型。但10月的臭氧层空洞也可能因气象条件等的轻微变化而变化。而9月是更好的观测时间，因为这时氯化分解作用对于臭氧层空洞的形成速率具有决定性作用。

　　研究者分析了2000至2015年间每年9月的南极臭氧层空洞观测数据。这些数据主要来源于探空气球、卫星等。另外还有火山爆发释放的二氧化硫卫星观测数据，二氧化硫也能对臭氧层造成损耗。此外，，研究者还搜集了温度和风等气象数据，这些气象要素可不断影响臭氧层空洞变化。

　　科学家在对当前大气中所含氯含量进行估测的基础上，利用模式预测出大气臭氧含量，然后将每年9月的臭氧层观测数据与模式模拟结果进行比较。结果发现，与2000年臭氧空洞峰值相比，到2015年臭氧层空洞缩小了400多万平方公里。这与模式预测结果相符，并且50%以上的缩减归因于大气氯含量的减少。

　　值得一提的是，研究者在分析臭氧层观测数据时发现了一个异常现象。2015年大气氯含量在持续下降，但臭氧层空洞面积却打破了历史最高记录，因此科学家对臭氧层是否在恢复表示质疑。但该研究认为，2015年臭氧层空洞面积突破极值主要是由于智利卡尔布科火山爆发。虽然火山爆发并不会导致平流层中的氯含量明显增加，但却可以增加颗粒含量，而这些颗粒可以促进极地平流层云的形成，从而与氯原子发生反应消耗臭氧层。

　　（编译：吴鹏）

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