太陽是萬物之源,是地球能夠孕育生命的最根本原因。但同時,它的強大輻射也可以對生物造成傷害,尤其是強烈的紫外線,甚至可能導致皮膚癌。
好在,我們的地球有一個屏障,那就是臭氧層。在地表以上0-70公裡處,臭氧形成了一個屏障,其中以20-25公裡處濃度最大。臭氧層吸收了大部分來自於太陽的紫外線,讓人類和其他生物能夠正常生活。如今,我們卻在親手毀掉這個保護自己的屏障,將自己置於險地之中。
(圖片說明:臭氧空洞)
上個世紀80年代,科學家們首次發現在南極上空出現了臭氧層逐漸變得稀薄的情況,並將其命名為臭氧空洞。臭氧空洞的出現,使得下方地表的生物直接暴露在太陽的輻射中,遭受到了巨大的傷害。據報導,南極附近區域一度出現了許多因輻射而失明的動物。
儘管人類很快意識到了事態的嚴重性,但臭氧空洞仍然沒有得到徹底的控制。不過,我們也一度看到了曙光。2019年的時候,科學家報導稱,當時的臭氧空洞面積已經控制到了1982年追蹤這一數據開始的最小值。並且,新的研究也表示,只要我們不再加以破壞,臭氧空洞還有自動修復的潛能。
(圖片說明:2019年8月的臭氧空洞)
那個時候,每個人都暗自慶幸,我們可能躲過了一劫。可是沒想到,事情發生了反轉。在2020這個不平凡的年度,意外還是出現了。
德國航空航天中心的項目經理迭戈·洛約拉一直關注著臭氧空洞的狀態,他憂心忡忡地向我們介紹說:「我們的觀測結果表明:臭氧空洞從2020年8月中旬開始迅速成長,並且覆蓋了南極大陸的大部分區域,這個規模已經遠遠超出了平均水準。」
他們觀測到的這一個數據來自於歐洲航天局的哥白尼哨兵-5P衛星,這是一個發射於2017年的衛星,專門負責對地球大氣的成分和分布進行檢測。這個衛星的觀測數據表明,截止今年10月2日,南極洲上空的臭氧空洞已經達到了驚人的2560萬平方公裡,這是我國國土面積的2.6倍!
(圖片說明:2020年10月的臭氧空洞)
這個數據已經達到了2015年的峰值,當時的臭氧空洞也曾一度達到了2560萬平方公裡。而在2018年的時候,也臭氧空洞也曾達到2290萬平方公裡,同樣十分驚人。
歐洲中期天氣預報中心的大氣科學家Vincent-Henri Peuch介紹說:「每年臭氧空洞的發展程度都有很大的變化,2020年的臭氧洞與2018年的臭氧洞非常相似,當時的空洞也相當巨大,在最近15年左右的時間裡,都是絕對的最高峰。」
同時,臭氧空洞的大小和波動還受到其他很多因素的影響。比如,當平流層(距離地表10-50公裡的大氣層)的溫度變得比較低時,臭氧空洞內的濃度就會下降。
我們知道,海拔越高的地方,溫度就會越低。當南極上空的平流層溫度低於-78℃(-108.4℉)的時候,在太陽的輻射下,臭氧分子就會在化學反應的作用下被破壞,降低濃度。
Peuch指出,南極現在就經歷著這樣的過程。「隨著過去的幾周裡太陽光逐漸回到南極,我們看到這裡的臭氧在不斷被消耗。2019年,由於特殊氣象的作用,在短暫時間內出現了一次極小值的臭氧空洞。在那以後,我們今年再一次記錄到了一個極其巨大的臭氧空洞,這再一次證明了我們需要繼續執行《蒙特婁議定書》,來禁止排放破壞臭氧的化學物質。」
《蒙特婁議定書》在1987年籤訂於加拿大蒙特婁,對氟利昂進行了嚴格的管制。氟利昂對於臭氧的破壞能力非常強,並且此前廣泛應用於冰箱等物品的製冷劑。在《蒙特婁議定書》的要求下,人類對氟利昂使用大幅減少,極大程度上減緩了臭氧層的破壞,取得了非常巨大的收穫。並且隨著地球臭氧層的自我修復能力,臭氧空洞也有一點收縮的跡象。
即便如此,但是通過對這些年來臭氧空洞規模的追蹤,我們還是不得不承認,想要等到它完全修復,仍然是一個非常漫長的過程。根據世界氣象組織在2018年時進行的一項評估,按照現在的趨勢,大概要等到2060年,南極洲上空的臭氧空洞才會恢復到1980年之前的正常水平。當然,這其中的前提就是要繼續遵守《蒙特婁議定書》,同時不增加新的破壞臭氧的化學物質排放。
實際上,今年的臭氧空洞的規模峰值還不是歷史上最大的一次。2000年的時候,南極洲臭氧空洞的面積甚至一度達到了2990萬平方公裡,是南極洲面積的2倍,也比今年大了17%。但是,今年的臭氧空洞卻是破紀錄的史上最深的一個,情況仍然不容樂觀。
那麼,今年這麼大的臭氧空洞究竟是怎麼來的呢?為何在2019年明顯縮小的情況下反彈得如此劇烈呢?
科學家指出,這是因為今年有一個非常強大的極地旋渦,它可以使南極洲的上空始終保持著非常寒冷的溫度,導致臭氧被持續消耗。與此同時,2019年時南極上空溫度較高,在很大程度上保護了臭氧。二者的對比,就導致了明顯的臭氧空洞變化。
NASA位於馬裡蘭州格林貝爾特的戈達德太空飛行中心的地球科學首席科學家Paul Newman在去年的時候就明確指出:「我們要認識到:現在(2019年)看到的現象源自於較高的平流層溫度,這一點很重要,這不是大氣層中臭氧自己迅速恢復的表現。」
也就是說,去年臭氧空洞的減小,並不是人類的功勞,更多的可以說是一種機緣巧合,所以我們還不能掉以輕心。
慶幸的是,現在的臭氧空洞還集中在南極洲上空。一旦它擴散到世界其他地區,很難想像會給地球生物帶來怎樣的災難。我們還有機會,在災難發生之前將它扼殺在搖籃中,否則被扼殺的,可能就是我們自己。