破壞臭氧層和氣候變化形成反饋迴路

2020-12-08 騰訊網

破壞臭氧層和氣候變化形成反饋迴路

新的報告發現，臭氧驅動的氣候變化影響了整個生態系統

穿透受損臭氧層的太陽輻射增加，正與氣候變化相互作用，其後果正波及地球的自然系統，影響著從天氣到健康，以及海豹和企鵝等海洋哺乳動物的數量等方方面面。「我們看到的是,臭氧變化轉變溫度和降水模式在南半球,這就是改變海洋中的藻類在哪裡,這是改變魚在哪裡,海象和海豹在哪裡,所以我們看到很多食物網的變化,」倫斯勒理工學院研究員凱文。

1987年的蒙特婁議定書損耗臭氧層的物質——第一個多邊環境協議批准所有聯合國成員國——旨在保護地球的主要過濾太陽紫外輻射的逐步淘汰有害的人造物質的生產,比如氯氟烴類製冷劑。該條約在很大程度上被認為是成功的，預計到21世紀中葉，全球平均臭氧總量將恢復到1980年前的水平。然而，今年早些時候，研究人員報告說，他們檢測到從東亞排放的消耗臭氧層物質的新排放，這些物質可能威脅到臭氧層的恢復。

儘管臭氧損耗長期以來一直被認為會增加地球表面的有害紫外線輻射，但它對氣候的影響直到最近才變得明顯。報告指出，在南半球，南極洲上空的臭氧層出現了一個洞，將南極濤動(環繞南半球的風帶的南北向移動)推向了大約一千年來最南的位置。南極振蕩的運動反過來又直接導致了南半球的氣候變化。隨著氣候區向南移動，南半球大片地區的降雨模式、海洋表面溫度和洋流也發生了變化，對陸地和水生生態系統產生了影響。這種影響在澳大利亞、紐西蘭、南極洲、南美洲、非洲和南大洋都可以看到。例如，在海洋中，一些地區變得更冷、生產力更高，而另一些地區則變得更暖、生產力更低。

海洋變暖與塔斯馬尼亞海帶床和巴西珊瑚礁的減少以及依賴它們的生態系統有關。涼爽的海水使一些企鵝、海鳥和海豹受益，它們從大量的磷蝦和魚類中獲益。一項研究報告稱，在某些地區，雌性信天翁的體重可能增加了一公斤，因為與臭氧耗竭有關的更涼爽的水域生產力更高。

羅斯還指出，報告中描述的氣候和紫外線輻射之間存在微妙的反饋循環。例如，二氧化碳濃度越高，海洋的酸性就越強，這會降低鈣化殼的厚度，使貝類更容易受到紫外線輻射。他說，即使是人類，在更溫暖的環境中也可能穿更輕的衣服，這使得他們更容易受到紫外線的傷害。報告發現，氣候變化也可能影響臭氧層，以及臭氧層恢復的速度。「溫室氣體排放會在低層大氣中捕獲更多的熱量，從而導致上層大氣的冷卻。上層大氣中較低的溫度正在減緩臭氧層的恢復。

作為支持《蒙特婁議定書》的三個科學小組之一，環境影響評估小組特別關注紫外線輻射、氣候變化和臭氧損耗的影響。39名研究人員參與了這篇題為「臭氧損耗、紫外線輻射、氣候變化和可持續未來的前景」的文章。羅斯是一位水生生態學家，在水生生態系統工作組工作，該工作組是該小組的七個工作組之一。

倫斯勒理學院院長柯特 布倫曼表示:「這一國際合作聚焦於一個具有全球意義的緊迫問題，體現了倫斯勒新理工學院的研究願景。」

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  • 臭氧層破壞的原因
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  • 臭氧層是怎麼被破壞的
    美國科學家莫裡納和羅蘭德提出，人工合成的一些含氯和含溴的物質是造成南極臭氧洞的元兇，最典型的是氟氯碳化合物（CFC，俗稱氟裡昂）和含溴化合物哈龍（Halon）。越來越多的科學證據證實，氯和溴在平流層通過催化化學過程破壞臭氧是造成南極臭氧洞的根本原因。那麼，氟裡昂和哈龍是怎樣進入平流層，又是如何引起臭氧層破壞的呢？
  • 臭氧層破壞的真正原因
    臭氧層對我們人類是有巨大貢獻的，主要有以下三方面的作用。第一，保護地球上的人類和動植物免受短波紫外線照射而引起的傷害。第二，臭氧吸收太陽光中的紫外線並將其轉換為熱能加熱大氣。臭氧分子是平流層大氣的重要組成部分。第三，有調節氣候的重要功能。臭氧層在平流層的垂直分布對平流層的溫度結構和大氣運動起著決定性的作用。
  • 4種人造化合物可破壞臭氧層
    原標題：4種人造化合物可破壞臭氧層　　新華社電 一個國際研究小組在新一期《自然·地學》雜誌上報告說，他們又發現了4種可破壞臭氧層的化合物，但其具體來源還不清楚。 　　來自英國、德國、法國和澳大利亞等國的研究人員對上世紀70年代以來在全球各地採集的氣體樣本進行了檢測，結果新發現了3種氯氟烴類和1種氫氯氟烴類化合物。
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    參考消息網5月18日報導法媒稱，研究人員16日透露，《蒙特婁議定書》所禁止的一種破壞臭氧層的化學物質在大氣層中減少的速度最近放慢了一半，表明有人嚴重違反了這項條約。報導稱，1987年達成的《蒙特婁議定書》禁止生產和使用氟氯碳化物（CFCs），這類物質能夠通過化學反應破壞臭氧層，特別是南極上空的臭氧層。如今，南極上空的「臭氧層空洞」正顯示出明顯的縮小跡象。
  • 臭氧層形成之後5.4億年前就發生了著名的「寒武紀生命大爆發」
    「臭氧層」形成的時間大概只有6億年，相對於地球誕生了46億年來說它的形成時間並不算長，距今6億年前，地球上空形成了一個濃度大概只有現在1/10的臭氧層，有了這個臭氧層之後，地球表面才變得安全起來，在臭氧層形成之前，所有的生命都生活在深海裡，因為海洋表面和地球表面太危險了，紫外線毫無遮攔地照射在地球表面，當臭氧層形成之後沒過多久，大概在5.4億年前就發生了著名的