地球臭氧空洞已經縮小，本是一件喜事，科學家卻發現一個致命問題

2020-09-07 奇點使者

眾所周知，地球大氣層中存在一層臭氧層，它就相當於一層屏障，大大削弱了太陽輻射中的紫外線。從上個世紀末開始，科學家就發現地球存在臭氧空洞的危機，於是呼籲全世界共同應對臭氧空洞問題。經過二十多年的努力，前段時間的研究報告指出地球的臭氧空洞面積有所縮小，這是值得慶賀的一件事。



然而一篇發表在《科學·進展》上的研究論文指出，北半球大氣中臭氧水平明顯增高，其中對流層中的臭氧含量增勢最為明顯。來自美國國家海洋和大氣管理局的科學家安德魯·高德爾是該論文的第一作者，她和同事一起發表了關於大氣臭氧含量的最新研究報告，那麼她們發現了什麼呢？



對流層臭氧和我們常聽到的「臭氧層」有何區別？

看到這可能會有朋友產生疑惑，你這文章的開頭才說了臭氧層是保護地球的屏障，為什麼第二段就說大氣臭氧層的含量增多是個令人擔憂的問題呢？實際上兩者並不矛盾，因為能夠削弱紫外線起到保護作用的臭氧層和這次研究中關注的層次並不相同，前者屬於平流層，後者屬於對流層，平流層是距離地面大約20~25公裡的層次，它更接近外太空環境。



經過研究證明，平流層中的臭氧可以吸收太陽輻射中的紫外線，從而起到了對地面生物的保護作用。同時平流層臭氧又不會完全將紫外線都吸收完，還是會留少部分紫外線通過，從而對地面起到殺菌作用，這對生物是有益的。對流層距離地面大約12~15千米，臭氧在這個層次中被定義為溫室氣體，同時也是一種空氣汙染物。



對流層臭氧幾乎主導了該層次的氧化能力，從而影響著對流層的動態成分。當對流層臭氧濃度達到一定水平後，動物的肺部和植物會出現損傷現象。由此看來，臭氧也有兩面性，關鍵是看它分布在哪個區域，分布在平流層，那麼它對地球生物是有益的；分布在對流層，它可能對地球生物的安全造成威脅。

研究人員如何檢測對流層的臭氧水平？

一直以來，人類對於大氣中的臭氧水平缺乏足夠的監測點，因此只能通過人造衛星探測到的數據來分析大氣臭氧情況。然而這樣的分析結果可能和現實情況存在矛盾的地方，因此為了獲得更準確的數據，高德爾和她的同事與歐洲機構IAGOS合作，藉助民航機對大氣層的臭氧含量進行檢測。



據了解，IAGOS從1994年就開始利用民航機來測量大氣臭氧量，隨著科技不斷發展，該公司已經掌握了在對流層連續探測的能力。高德爾和她的同事從IAGOS那裡獲得1994~2016年的探測數據，數據顯示這22年間對流層臭氧水平上升最快的是那些曾經臭氧水平很低的地區，例如東南亞地區和印度。

導致對流層臭氧增多的原因是什麼？

在過去二十年裡，許多國家為了應對臭氧空洞的問題，積極採取應對措施，例如禁止使用含有氟利昂的電器。這樣的舉措是有效的，至少科學探測表明低層大氣中導致臭氧減少的化合物在減少。而對流層的臭氧增加和低層大氣的臭氧減少是動態互補的過程，然而氮氧化物的排放導致對流層的臭氧增幅明顯超出了平衡範圍。



至於具體是什麼原因導致了全球對流層臭氧含量的增多，該研究團隊表示目前還沒有定論。但可以確定的是，在不久的將來人類又要面對潛在的大氣問題。目前人類還未解決溫室氣體的問題，新出現的問題很可能會讓人類在應對大氣問題上雪上加霜。因此公眾希望科學家們能夠儘快弄清楚導致對流層臭氧升高的具體原因，好對症下藥及時解決這個問題。

資料來源

環球科學 8月26日 《過去20年裡，北半球臭氧水平增勢難擋》

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    在這次會議上，人們開始意識到，臭氧層的減少對於地球和人類存在著非常大的威脅，保護臭氧層迫在眉睫。自從首次發現了臭氧層減少的問題，科學家們對於南極上空的關注越發的重視了起來，1985年，南極上空的臭氧空洞已經達到了美國國土面積一般大小，通過衛星傳回來的圖片，看起來就好像地球的天空塌了一塊，非常的可怕。
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    我們常說科技的發展其實是一把雙刃劍，科技在提供給我們便利的同時，也對地球環境造成了不可磨滅的影響。相信很多人的小時候都聽說過臭氧層破壞。那個時候南極與北極相繼出現了巨大的臭氧層空洞，這也是人類所面臨的首次生態危機。如今的我們很少再提到臭氧層空洞了，臭氧層真的已經完全癒合了嗎？
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    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。
  • 持續了近一個月，北極有史以來最大的臭氧空洞終於關閉了
    據歐盟哥白尼大氣監測服務中心(CAMS)的研究人員報導，在北極上空出現近一個月後，在北極上空探測到的最大的臭氧空洞終於關閉了。CAMS的研究人員4月23日在推特上寫道：「史無前例的2020年北半球臭氧空洞已經結束。」
  • 天大的喜事！南極上空的臭氧層空洞，縮小到有記錄以來最小尺寸！
    科學家們現在發現，南極洲上空的臭氧層空洞，太陽有害的紫外線(UV)在那裡穿透了原本遮陽的平流層，現在已經縮小到1982年以來有記錄以來的最小規模。美國宇航局（NASA）公布信息顯示：通常在一年中的這個時候，臭氧空洞（由含有三個氧原子分子組成的一層）增長到大約800萬平方英裡(2000萬平方公裡)，比俄羅斯還大。
  • 南極洲上空臭氧層空洞縮小 地球走上治癒之路?
    美國和英國研究人員６月３０日宣布，他們首次找到「清晰證據」，表明南極洲上空的臭氧層空洞正在縮小。這一發表在美國《科學》雜誌上的研究發現，２０１５年９月時，南極洲上空的臭氧層空洞已比２０００年時縮小五分之一、即４００萬平方公裡，相當於整個印度的國土面積。
  • 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。
  • 南極臭氧空洞縮小至30年最小,人類的努力起效了?專家:並非如此
    2019年臭氧空洞在9月8日達到了1640萬平方公裡的峰值，然後在9月和10月的剩餘時間內，這一面積縮小到了不足1000萬平方公裡，在往常年份裡，臭氧空洞的最大面積通常在9月和10月的剩餘時間內增長到2000萬平方公裡以上。
  • 為什麼現在很少提「臭氧空洞」，是誤解還是已經完全癒合？
    甚至有研究表明，地球大氣中的氧原子受到太陽風粒子的吹拂逃逸到了月球表面，使得月球上的鐵被氧化，形成了赤鐵礦。而臭氧這樣的氣體它由於自身很重只能分布在平流層到對流層之間，大概就是20公裡到25公裡的位置。聰明的你發現了一個問題，三個氧原子的臭氧很重按道理會落到更低的位置，為何會漂浮到數十公裡的高空呢？
  • 有記錄以來最大的北極臭氧空洞已經閉合
    據外媒CNET報導，今年早些時候在北極上空發生了一件奇怪的事情：出現了一個臭氧空洞。 歐盟委員會的哥白尼衛星計劃追蹤到了這一不尋常的現象。現在有證據表明，這個臭氧空洞可以「自行癒合」。臭氧層的作用就像地球的防曬霜，保護生命免受有害的紫外線輻射。最著名的臭氧洞是每年在南極地區發生的臭氧洞。北極地區的臭氧洞並不是完全沒有聽說過。2011年也發生過類似的事件，雖然沒有那麼大。哥白尼大氣監測局（CAMS）將今年的北半球臭氧空洞描述為打破記錄的不尋常事件。
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  • 北極出現臭氧含量創歷史新低形成的罕見空洞,專家:罕見,但並非地球...
    臭氧層位於距離地球上空 10 — 50 千米的大氣層中，是地球的一個保護層，它能有效阻擋來自太陽的紫外線輻射，對地球上包括人類在內的生物進行保護。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。
  • 臭氧層空洞面積在縮小,科學家卻聲稱,這可能帶來更多災難
    早在上個世紀中期，人們就已經意識到，由於使用大量含有化學物質的儀器，地球正在不斷被汙染和破壞。尤其是以氯氟烴作為製冷劑的冰箱、空調等電器，在使用過程中不斷向外排放化學分子，並且將平流層不斷分解，嚴重威脅到了臭氧層的存在。作為地球的保護膜之一，臭氧層扮演著十分重要的角色，完全不亞於為生命提供能源支撐的水、陽光和空氣。
  • 南極洲臭氧空洞尺寸創歷史新低!生命有希望了!
    臭氧層空洞縮小？生命的希望？如果臭氧層空洞擴大下去將會對地球生命造成難以磨滅的影響，但是，就在科學家通過收集和觀測的一項研究中表明：南極洲上空的臭氧空洞尺寸創歷史新低！科學家高興之餘也不禁為之震驚，自從它被發現以來，它從來沒有這麼小過。難道它要恢復了？生命有希望了？
  • 最大的臭氧空洞正在產生,科學家分析原因:結果難以置信!
    臭氧是含氧大氣層的一個特有成分，太陽系中地球並不是唯一擁有臭氧的行星，金星也擁有極其稀薄的臭氧成分（只有地球的1%），地球上臭氧的形成過程是氧分子被紫外線光解，形成獨立氧原子，和其他氧分子構成了O3臭氧，但這個臭氧分子不穩定，又會分解成氧原子，一直循環，形成臭氧！
  • 臭氧空洞出現反彈,地球發熱不斷加劇,是什麼東西在影響地球?
    地球能夠在宇宙中成為我們生命體的棲息地的原因有很多，其中比較重要的就是地球表面有一層保護膜，這層保護膜能讓地球內的氣體、原子等不外洩，讓球內環境處於維穩狀態；第二呢則是這層保護膜能減少外太空對地球環境的影響。可想而知，這層保護膜起著多重要的作用，我們稱之為臭氧層。
  • 臭氧空洞有多大危害？新研究表明：它引發了3.6億年前大滅絕事件
    沒有任何證據表明當時地球被小行星撞擊、也沒有任何超級火山在當時爆發過的痕跡。我們唯一知道的，是地質學家通過分析後發現當時的地球剛剛走出一個冰河期，全球回暖，海平面上升。可是，沒有人會相信，僅僅是海平面上升就能導致生物大滅絕，尤其滅絕的大部分都是海洋生物。最近，《科學進展》雜誌上發表了一篇科學家們的最新論文，指出有一種可能的因素，或許是導致晚泥盆紀大滅絕的罪魁禍首，那就是臭氧空洞。
  • 地球臭氧空洞會不會消失
    近日，聯合國發布的臭氧層報告顯示：臭氧層在2000年至2013年間變厚了4%，這是35年來首次出現這種變化。此外，南極洲上空每年一次的臭氧空洞也在停止擴大。但儘管如此，臭氧層目前仍較1980年薄了約6%。「我們相信臭氧空洞應該是可以完全消失的，但是挑戰很大，其所受的影響因素很多。」
  • 臭氧空洞出現異常,癒合速度開始減慢,為什麼會這樣?
    然而隨著使用舊式冰箱和空調的人越來越多，環境科學家卻發現地球某一方面正在悄然變化，那就是大氣層中的臭氧層出現了空洞，而且空洞有擴大的風險。後來經過專家們研究發現，冰箱裡的氟利昂等化學物質正是導致臭氧空洞形成的原因。