臭氧層保護35周年|為何南極臭氧空洞在修復,北極卻變差了

2020-09-16 澎湃新聞

澎湃新聞記者 杜海燕 龔唯

相信大家對氟利昂或多或少都有點印象。在小時候很長的一段時間裡,氟利昂經常被人們提起,還會因此而換掉了家裡的冰箱。

這主要是因為,當時的人們已經意識到了,氟利昂,這種冰箱、空調當中最常用到的製冷劑,會危害到我們地球的保護傘——臭氧層。

臭氧層會吸收99%以上人類有害的太陽紫外線。一旦臭氧層因過度消耗而變得稀薄或是出現漏洞時,就會導致皮膚癌、白內障等疾病患者的增加,並造成一些海洋浮遊生物的滅絕,甚至會威脅到植物、農作物乃至整個生態系統。

保護臭氧層,就是在保護地球上的生命。

我們開展臭氧層保護工作已經有35年了

其實,早在1970年代後期,科學家就已經發現了大氣臭氧層遭到了嚴重破壞,並向大家發出了警報。

為此,全球採取了一系列的措施。1985年3月22日,28個國家通過並籤署了《保護臭氧層維也納公約》,正式開始了關於臭氧層的保護。

在此基礎上,為了儘可能消減消耗臭氧物質,1987年9月16日,《關於消耗臭氧層物質的蒙特婁議定書》(以下簡稱《蒙特婁議定書》)通過。

1995年,更是專門成立了國際保護臭氧層日,旨在紀念《蒙特婁議定書》的籤署,並喚起公眾的環保意識。

《蒙特婁議定書》於1987年9月16日獲得通過。自1995年9月16日起,這一天在全球範圍內被標記為國際臭氧層保護日。圖片來源:聯合國環境規劃署https://ozone.unep.org/ozone-timeline

《蒙特婁議定書》規定參與條約的每個成員組織,依照淘汰時間表來,將凍結並減少消耗臭氧層物質的生產和消耗,如氯氟烴(亦稱氟利昂)、哈龍等。

如今,就剩下含氫氟氯烴還在進行,其餘基本已經按計劃達成目標。它還在2007年進行過一版調整,加速其生產消費的淘汰進程。2040年,我們有望全部消滅此前規定的消耗臭氧物質。

40年間,臭氧空洞面積在收縮,臭氧含量消耗減少

三十多年過去了,《蒙特婁議定書》是否行之有效,全球的臭氧空洞問題是否得到改善呢?

NASA戈達德太空飛行中心地球科學首席科學家保羅·紐曼在2009年曾帶頭做了一組關於全球臭氧消耗情況的模擬仿真。研究指出,如果沒有《蒙特婁議定書》,我們將面臨相當大的困境。到2065年,地球將失去三分之二的臭氧層保護,包括兩極和其他地區。不過這僅僅是推算。

左側為在《蒙特婁議定書》作用下,2065年大氣臭氧層的變化,右側反之。顏色由藍到紅代表臭氧含量的多少,按規定220個多布森單位是臭氧層空洞的標準,也就是地球上的深藍色區域為臭氧空洞。圖片來源:NASA,https://svs.gsfc.nasa.gov/3586

2018年,蘇珊·斯特拉恩和她的同事安妮·道格拉斯的研究,則直接證實了《蒙特婁議定書》的作用開始奏效,大家的努力得到了成效。她們首次精確測量臭氧空洞裡的氯含量,發現大氣中的氯含量正在下降,而南極上空的臭氧消耗也在減少。

儘管這是一個好消息,但是臭氧層完全恢復正常是一個非常緩慢的過程。在NASA公布的記錄的自1979年的南極臭氧空洞數據來看,近年來雖略有波動,但臭氧空洞面積正在逐漸收縮,臭氧含量逐漸增加。

2019年10月21日,美國航天航空局(NASA)和美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)的科學家稱,還發現南極上空的臭氧空洞面積是自1982年以來觀測到的最小。

北極上空出現歷史最大臭氧層空洞,臭氧恢復之路道阻且長

然而,保護臭氧層還是有很長的路要走。

英國《自然·通訊》雜誌在2020年發表的一項氣候科學研究發現,由於一些較老舊的應用裝置仍在使用。早該在2010年被淘汰的氟氯烴,排放超出了之前的預期。這可能導致臭氧空洞的恢復推遲六年,並向大氣中釋放相當於90億公噸的CO2。

不僅如此,與南極臭氧空洞逐漸改善相反的是,根據美國國家航空航天局報導,今年3月北極地區臭氧的月平均濃度打破了歷史最低記錄。

特別是3月12日當日,北極上空局部地區的臭氧層含量最小值達到了史上最低點,僅有205個多布森單位,甚至比南極還要低。臭氧空洞面積覆蓋了北極的大部分地區,相當於3個格陵蘭島的大小。直到4月底,這個北極上空最大臭氧層空洞才終於得到修復。

為何南極臭氧空洞變好了,而北極卻變壞了?

數月內南北兩極臭氧含量一增一降,臭氧空洞面積一縮一擴,不禁讓人疑惑,那為何會出現如此截然不同的現狀?到底是什麼因素在影響著臭氧空洞?

實際上,臭氧空洞並非真正意義上的「洞」,而是指春季初發生的地平流層中異常消耗臭氧的區域,也就是使對應區域的臭氧層變薄了。

不僅人類活動產生的含氯化合物會加速臭氧的消耗,氣候變化也影響著極地的臭氧空洞問題。

一般而言,相較於北極,南極通常擁有比北極更低的溫度和更強的極地渦旋,也就是說南極更容易出現臭氧空洞。

但自去年10月以來,南極上空平流層異常溫暖,極大限制了臭氧的損失,使南極上空臭氧空洞出現縮小跡象。

而今年北極卻出現了較強冷空氣,加上強勁的西風環繞,將冷空氣困在極地渦旋當中,才誘發了類似南極的臭氧空洞事件,南京信息工程大學環境科學與工程學院教授楊洋在《科技日報》中解釋道。

儘管如此,時至今日《蒙特婁議定書》仍是有史以來最成功的氣候協定

南華早報一篇關於《蒙特婁議定書》的分析文章指出,它之所以如此成功,主要得益於將消除臭氧物質納入《蒙特婁議定書》的範圍,並制定具有法律約束力的消減義務。同時落實到行動上的有助於逐步淘汰的財務規定,以及輿論上的強烈支持,也讓《蒙特婁議定書》獲得了更有力的執行。

相比較之下,《巴黎協定》只有通過將溫室氣體排放指標留給國家自主決定才能實現。

今天,是第25個保護臭氧層國際日,也是《維也納公約》通過35周年以及全球臭氧層保護35周年。

正如聯合國所言,新冠病毒的大流行給全球帶來了巨大的社會和經濟困難。在這一年裡,臭氧層保護的相關條約,傳遞的關於和睦相處、為集體利益共同努力的精神比以往任何時候都更加重要。

它表明了,只要在科學指導下,各國齊心協力是解決重大全球危機的主要途徑。

那麼,我們還有可能共同解決下一個環境危機嗎?

責任編輯:呂妍

校對:丁曉

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  • 臭氧空洞的形成和臭氧層保護
    因此,實際上可以說,臭氧層形成之後,才有了生命在地球上的生存、延續和發展,臭氧層是地表生物系統的"保護傘"。  二、南極臭氧空洞  臭氧層在大氣中是極其脆弱的一層氣體,如果在零度的溫度下,沿著垂直的方向將大氣中的臭氧全部壓縮到一個大氣壓,那麼臭氧層的總厚度只有3毫米左右。  科學家在南極地區最早發現了嚴重的臭氧層破壞。
  • 北極上空首次出現臭氧空洞 與南極相似(圖)
    根據美國宇航局出示的圖片顯示,北極上空的臭氧含量已經達到史上最少。  一個國際研究小組於10月2日發表的報告說,他們對今年春天觀測到的北極上空臭氧減少的數據進行了分析,最終確認這次北極臭氧減少幅度打破了觀測記錄,首次出現了類似南極上空的臭氧空洞。
  • 國際臭氧層保護日|走近臭氧
    1、守護生命的臭氧臭氧層是一個脆弱的氣體保護層,防止地球受太陽光線有害部分的損害,有助於保護地球上的生命。逐步淘汰消耗臭氧層物質的受控使用以及減少有關物質,不僅有助於為今世後代保護臭氧層,而且可為應對氣候變化的全球努力作出重大貢獻。此外,這一舉措還通過限制有害的紫外線輻射到達地表,保護人類健康和地球生態系統。
  • 別擔心,北極出現臭氧空洞只是因為太冷了
    臭氧層在地球表面並不是均勻分布,世界三極地區即南極、北極和青藏高原的臭氧層會明顯稀薄。如果某處臭氧層中臭氧含量減少到正常值的50%以下,科學家們就會形象地說這是個臭氧洞。 據《自然》雜誌報導,目前,北極中部的大部分地區(覆蓋面積約為格陵蘭島的3倍)上空的臭氧含量創下了歷史新低,作為一種非凡的大氣現象,它將被載入史冊。
  • 保護臭氧層白保護了?研究顯示:人類頭頂的臭氧空洞並未好轉
    在不久之前,美國宇航局(NASA)帶來了一些關於南極地區臭氧層恢復的好消息,認為南極洲的臭氧空洞在本世紀內有所好轉,而且正在恢復,由於這一發現,NASA認為人類籤訂蒙特婁協議並對保護臭氧層做出一系列努力是有效的。
  • 好消息,北極有史以來最大的臭氧空洞終於消失了!
    據歐盟哥白尼大氣監測局(CAMS)的研究人員報導,在北極上空隱約出現近一個月後,北極上空迄今為止探測到的最大臭氧空洞終於消失。臭氧層是地球大氣層中保護地球免受紫外線輻射的一部分。臭氧是由三個氧原子組成的氣體,處於平流層中,一層薄薄的臭氧層吸收了太陽發出的一部分紫外線。 紫外線會通過使DNA突變來破壞活細胞,並且還會導致賦予細胞結構的蛋白質分解和行為異常。
  • 北極上空臭氧層空洞癒合,是因為疫情封城嗎?科學家給出答案!
    北極臭氧層空洞發生在一個月之前,那是北極出現有史以來最大的臭氧層空洞,這也是首次真正意義上出現在北極的臭氧層空洞,一般來說,臭氧層空洞常常出現在南極。 北極出現的都是無關緊要的空洞,但這一次卻很意外,竟然會如此巨大,是一件稀罕事。既然說到了臭氧,那我們就來講講臭氧吧。
  • 國際臭氧層保護日 | 臭氧層為什麼被稱為「地球之盾」?臭氧洞...
    撰文/陸龍驊本文節選自《知識就是力量》雜誌國際臭氧層保護日臭氧層被譽為地球上生物生存繁衍的保護傘。但隨著人類活動的加劇,地球表面的臭氧層出現了嚴重的空洞。為了喚起公眾環境保護意識,1995 年1月23日聯合國大會決定,每年的9月16日為國際保護臭氧層日,要求所有締約國按照《關於消耗臭氧層物質的蒙特婁議定書》及其修正案的目標,採取具體行動紀念這個日子。
  • 專家:北極臭氧在減少但未出現「臭氧空洞」
    今年春季,北極地區出現臭氧低值區,臭氧損耗創下歷史新高,一時間「首個臭氧空洞已經形成」、「北極上空疑現臭氧洞,面積大如美國大陸」、「皮膚癌風險或將提升」等報導鋪天蓋地,眾說紛紜。  北極真的出現臭氧空洞了嗎?北極地區出現臭氧低值區的原因有哪些?會不會給我們北半球的居民帶來不良影響?
  • 2020年是臭氧層災難性一年 南極空洞已達美國國土面積3倍
    新華社北京11月12日新媒體專電 外媒稱,臭氧層保護地球上的生命免受太陽輻射的影響,但2020年對於臭氧層來說卻是災難性的一年。與2019年相比,南極每年春季出現的臭氧層空洞增大了50%。今年春天,北極臭氧層的減少達到了創紀錄的水平。這些數據提醒人們,修復由人類活動造成的環境破壞有多麼困難。
  • 北極有史以來最大的臭氧空洞關閉了!對地球有什麼影響嗎?
    臭氧是氧氣的一種同素異形體,在常溫下可以自行還原為氧氣。臭氧由太陽輻射使氧分子分解後,一個氧原子和另一個氧分子結合而成,通常生成於日照強烈的赤道上空。而臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度高的層次,臭氧有吸收太陽紫外輻射的特性,臭氧層會保護我們不受到陽光紫外線的傷害,所以臭氧層對地球生物來說是很重要的保護層。
  • 南極臭氧空洞達到「年度最大範圍」!穿過空洞的紫外線,細思極恐
    據《今日印度》10月6日報導,監測臭氧層的科學家警告稱,南極上空的臭氧空洞已經達到「年度最大範圍」,是近年來最大、最深的空洞之一。下面這張照片是用特殊方法拍攝的,因為我們用肉眼是看不到哪裡的臭氧被破壞了。在這張照片裡,藍色的深淺代表臭氧的含量,顏色愈深,臭氧的含量愈少。從照片中我們清楚地看到臭氧最少的地方在南極上空,這就是我們平常說的南極臭氧空洞。除了南北兩極之外,在青藏高原上空也發現了臭氧分布稀薄區。人類對臭氧層的保護已顯得更為緊迫。
  • 北極罕見最大臭氧洞終於得到修復
    科學家們說,北極最大的一個臭氧洞一個月後終於修復了。3月末,哥白尼大氣監測服務(CAMS)的科學家們在北極上空大氣層發現了一個「前所未有」的巨大臭氧洞。很快,這一臭氧洞就演變成北半球最大的一個臭氧洞。但是到了4月23日,哥白尼大氣監測服務通過推特發表了該臭氧洞消失的好消息。臭氧層的重要性臭氧層之所以重要,是因為它可以保護地球免遭來自於太陽的有害紫外線燈。地球上的大多數臭氧都儲存在高空大氣層,即平流層中。
  • 國際臭氧層保護日|臭氧層有什麼作用?如何保護臭氧層?
    >環保科普:臭氧層臭氧層是指距離地球25-50公裡高空中臭氧濃度相對較高的的大氣平流層。它能吸收99%以上對人類有害的太陽紫外線,保護地球上的生命免遭短波紫外線的傷害。所以,臭氧層被譽為地球上生物生存繁衍的保護傘。自1995年1月23日起,每年的9月16日為「國際保護臭氧層日」,旨在紀念1987年9月16日籤署的《關於消耗臭氧層物質的蒙特婁議定書》35年,在聯合國的倡導下,越來越多的國家加入臭氧層保護行列之中。
  • 北極上空出現罕見臭氧層空洞,將載入史冊,會對人類產生影響嗎?
    文/冰辰 前言 最近,「臭氧層空洞」一詞又成了老百姓口中的熱詞,為何會如此?因為在北極上空出現了罕見的臭氧層空洞。這一現象引起了人們的關注,因為很多人都把南極臭氧層空洞的事情忘記。
  • 北極上空的臭氧層出現了一個異常大的空洞
    暢遊科學海洋,共尋宇宙之妙,大家好,我是南城~ 在過去的一個月中,北極上空開始形成臭氧層新洞。 過去,北極上空的臭氧層已經破開了很多次。但是根據歐洲航天局的新聞稿,這一次極端的天氣和大氣條件導致的損耗比正常情況大得多。
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    臭氧層是什麼又有什麼用?臭氧層位於距離地球上空10至50千米的大氣層中,位於平流層中靠下層部分,是地球的保護層之一,它能有效阻擋絕大部分來自太陽的紫外線輻射,保護地球上包括人類在內的動植物。臭氧層在地球表面並不是均勻分布的,世界三極地區即南極、北極和青藏高原的臭氧層會明顯稀薄。如果某處臭氧層中臭氧含量減少到正常值的50%以下,科學家們就會形象地稱之為「臭氧空洞」。為何南極臭氧空洞頻發而北極則罕有?
  • 南極臭氧層空洞突然擴大50%!科學家擔憂:臭氧層災難正在發生
    據報導,根據研究,目前南極上空的臭氧層空洞,已經達到了峰值,空洞面積達到了2480萬平方公裡,這是什麼概念呢?相當於美國國土面積的3倍。而相較於去年,足足增加了840萬平方公裡,這意味著,臭氧層已經面臨災難性的局面。