2020南極臭氧洞變大:極地渦旋是元兇,恢復之路任重而道遠

2020-12-17 騰訊網

科學前沿觀天下 篤學明理洞寰宇

自1982年開始追蹤以來，2019年南極臭氧洞已達到其最小的年度峰值。但自2020年8月中旬以來，南極臭氧空洞增長迅速，並且覆蓋了南極大陸的大部分地區，其規模遠高於平均水平。歐洲航天局的Copernicus Sentinel-5P衛星進行的測量表明，臭氧洞在今年10月2日達到了其最大值，約為2500萬平方公裡，是俄羅斯和澳大利亞面積的總和，與2018年的2290萬平方公裡和2015年的2560萬平方公裡的臭氧洞大致相同。

臭氧是由三個氧原子組成的分子，在大氣中擴散成薄層，臭氧層位於地球表面上方15到30公裡之間的平流層區域，與大氣中的其他部分相比，臭氧層的氣體濃度較高，有效地吸收了來自太陽的紫外線，保護生命免受有害光線的傷害。70年代和80年代使用氯氟烴導致這種稀有氣體的消耗，並在南極洲上方形成了一個洞。南極上空的臭氧空洞不是恆定的，每年自然隨季節波動。從八月到十月，臭氧空洞會增加並達到最大，之後開始收縮，直到12月底恢復正常水平。

當平流層溫度變低時，空洞內的臭氧濃度就會減少，特別是在低於–78°C的溫度下形成平流層雲時，這些高空雲在太陽輻射的情況下有助於增加氟氯烴等化學物質的化學反應，從而導致臭氧消耗，進一步減少臭氧層。最近的極地渦旋使地球大氣層保持極冷，從而形成了極地平流層雲。在過去的幾周中，陽光再次回到南極，該地區的臭氧層持續消耗。

儘管2020年的臭氧空洞並不是有記錄以來的最高值，小於2000年的2990萬平方公裡，但其意義仍然重大，洞口也是近年來最深的洞之一。研究人員表示，2020年的這一事件是由強烈的極地渦旋驅動的，不會成為永久狀態，而2019年創紀錄的異常小而短暫的臭氧空洞則是由於特殊的高溫氣象條件造成的。

在過去的二十年中，臭氧空洞每10年恢復了1-3％，總體趨勢是積極的。但是年復一年的變異性表明人類可能對環境造成的長期破壞，證實了我們需要繼續執行《蒙特婁議定書》，禁止排放消耗臭氧層的化學品。《蒙特婁議定書》是人類在環境方面取得的一個裡程碑，它逐步淘汰了有害的氟氯化碳（CFC）的製造，這些氟氯化碳（CFC）是以前用於冰箱、包裝和噴霧器中的化學品，在陽光下會破壞臭氧分子。

雖然我們知道人類的積極行動有助於修復南極臭氧空洞，但每年持續的波動表明，癒合過程將是漫長的。認識到2019年臭氧空洞縮小現象是由於平流層溫度升高所引起的，這一點很重要，說明大氣中的臭氧並非突然處於恢復的快速軌道上。世界氣象組織2018年的一項評估發現，南極洲上空的臭氧濃度將在2060年左右恢復到1980年代以前的相對正常水平。為了實現這一目標，必須克服困難，堅持執行《蒙特婁議定書》。

信息源：The SUN

責編：朱張航宇

相關焦點

  • 低溫和極地渦旋破壞北極臭氧層
    如果某處臭氧層中臭氧含量減少到正常值的50%以下，科學家就稱之為臭氧洞。陸龍驊進一步解釋，臭氧洞是有嚴格科學定義的，至少應具備臭氧低值在220DU 以下、臭氧低值區範圍超過百萬平方千米、臭氧低值區持續時間長（2~4個月）等條件。以南極為例，冬季（8 月~10 月）由於沒有熱能或熱能很弱，氣溫穩定下降，上層大氣變冷。
  • 南極臭氧洞的發現
    因此，南極平流層在冬春季的低溫本身並不是臭氧洞形成的直接原因，而低溫所形成的極地平流層冰晶雲所導致的異相化學反應才是南極春季臭氧快速減少和臭氧洞形成的根本原因。除了極低的溫度，太陽輻射也是臭氧洞在南半球春季形成的重要原因。每年9月份，太陽輻射開始照射到南極平流層，氯氣被紫外輻射分解生成氯原子，氯原子參與催化反應，造成臭氧快速損耗。
  • 北極臭氧層巨洞倆月就自行閉合,為何南極臭氧層空洞卻存在幾十年
    歐盟哥白尼大氣監測局（CAMS）更多關注了這個臭氧層空洞的變化，其研究人員報導，今年3月下旬，極地渦旋強度很高，當異常的風況連續幾周將北極上空的冷空氣困住時，臭氧層的空洞首次在北極上空打開。所以它與地球變暖和大氣質量的狀況沒什麼關係。
  • 極地渦旋減弱 北極有史以來最大臭氧層空洞自行閉合
    【環球網科技報導】據外媒報導，北極有史以來最大的臭氧洞已經自行閉合。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關閉。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，今年3月下旬，當異常的風況連續幾周將北極上空的冷空氣困住時，臭氧層的空洞首次在北極上空打開。
  • 春季平流層極渦的持續低溫是北極臭氧洞形成的關鍵因素
    自上世紀80年代中期南極臭氧洞被發現以來，每年春季，南極地區都會出現臭氧洞；而在北極春季直到2020年才首次出現北極臭氧洞。每年春季，南極地區臭氧總量減少，會出現低於全球平均值30%~40%的閉合低值區，與周圍地區相比，南極地區上空出現了一個臭氧低值的「空洞」，這就是春季南極臭氧洞。
  • 極地渦旋,「冰封」美國的元兇
    本周三，寒流席捲美國中西部，明尼阿波裡斯氣溫驟降至零下33攝氏度，法戈零下36度，芝加哥零下33度，體感溫度則低於零下46度，與南極無異。川普總統迅速發推體察民情，順便又「黑」了一把全球變暖說：「在美麗的中西部，體感溫度達到零下60度（零下51攝氏度），創下有史以來最冷的記錄。未來的日子裡預計會更冷。
  • 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。
  • 南極臭氧層空洞突然接近消失,原因找到了!對人類卻不一定是好事
    自從人類在80年代初期開始正式觀測南極上空的大氣情況時，臭氧層空洞就存在了，科學家們也注意到，南極洲一年中的臭氧層空洞大約會在9-10月前後達到最大值。但2019的情況有些不太對——9月8日南極洲上空的臭氧層空洞達到了1640萬平方公裡的峰值，但隨後在9月和10月的剩餘時間內迅速縮小到不足1000萬平方公裡。
  • 科學研究:南極上空臭氧空洞形狀「異乎尋常」(雙語)
    南極極地渦旋的衛星記錄可以追溯到20世紀70年代末，但2002年的分裂渦旋是此前唯一一次重大變化。 　　在解釋極地渦旋通常是如何運轉時，她說：「在南極洲上空有一個非常強的西風系統，在冬季形成。南極大陸非常寒冷，風速也非常快，讓極地渦旋無法移動。」 　　"The winds are driven by the temperature difference between equatorial temperatures and polar temperatures.
  • 南極最環保了,為什麼臭氧層總在無人的南極「空洞」?
    由此可見臭氧是一個非常臨時的分子，它的生命不到一秒鐘！臭氧是在光線照射到大氣中時形成的，因此赤道被太陽直射自然可以形成更多的臭氧。因此，當到達兩極的光越來越少時，即使沒有「氟利昂」去消耗它，臭氧也會在兩極變稀，。
  • 南半球大氣氣流正恢復正常,臭氧層空洞或在本世紀中葉「癒合」!
    不過在1982年，科學家首次在南極上空觀察到臭氧層出現一個大洞（臭氧層空洞），此後為了防堵洞口越來越大，全球開始逐步禁用會分解平流層分子的化學物質（即氯氟烴）。而據最新發表於《自然》（Nature）的一篇新研究表明，那個長期縈繞出現在南極洲上空的臭氧層空洞，將有機會於本世紀中葉完全「癒合」。
  • 南極上空臭氧層空洞達15年最大,對紐西蘭有這些影響
    據英文《先驅報》和美聯社報導，南極洲上空的臭氧層空洞已經擴大到15年來最大、最深。每年8月，也就是南極春季開始的時候，臭氧層空洞就開始擴大，並在10月左右達到高峰。本周，歐盟的地球觀測項目報告說，一個強大的、穩定的、寒冷的極地渦旋使南極臭氧層空洞擴大到15年來的最大面積。
  • 北極現史上最大臭氧空洞 南極每年都會形成空洞 北極卻很罕見
    北極現史上最大臭氧空洞 南極每年都會形成空洞 北極卻很罕見 2020-04-15 09:53:51 來源：參考消息網  |  作者：佚名> | 字號：A+ ｜ A- 【北極現史上最大臭氧空洞】美媒稱，科學家日前發現，北極上空出現面積相當於三個格陵蘭島的臭氧層空洞，可能是有記錄以來北極上空最大的一個。
  • 北極最大臭氧層空洞「癒合」 與極地渦旋氣候有關
    4月28日，美國有線電視新聞網（CNN）報導，今年春天在北極上空形成並最終成長為有記錄以來最大的臭氧空洞已經閉合。　　3月以來，北極上空的臭氧空洞一直不平靜。
  • 北極現史上最大面積臭氧空洞,會不會影響地球生態?
    源 / 新財網 文 / 新財網 2020年04月15日 11時12分 　　臭氧層空洞，多年前仍是讓全球憂心忡忡的一個焦點話題，其中人類環境汙染是最主要的原因。
  • 北極最大臭氧層空洞神奇「癒合」!原因是……
    這次北極臭氧層空洞「癒合」，CMAS在推特是這麼說的：這主要是受到「異常強且壽命長」的極地渦旋驅動。CAMS推特據美國國家氣象局消息，極地渦旋被描述為圍繞地球兩極的大面積低壓和冷空氣。它們通常在夏季減弱，在冬季增強。它是「一直存在的」。
  • 科學家:北極上空臭氧層將延遲到4月份中旬恢復
    對比圖我想讀到這裡肯定有許多朋友不解，為什麼南極臭氧層空洞比起北極臭氧層空洞大而且數量多呢？下面讓小編帶領大家一切探討。所以臭氧層的重要性是不言而喻，南極上空每年都會出現臭氧洞，持續3-4個月，面積為2000-2500萬平方公裡。北極稍微好些並不會像南極如此誇張。03南北極之所以會出現臭氧層空洞離不開兩大因素極地渦旋和CFC簡單說就是冷和氯氟烴（類似於氟利昂）。
  • 南極上空那個大洞,正在縮小
    南極上空的那個大洞，正在縮小！南極上空的巨大臭氧層空洞，一直被視作為人類破壞環境的最重要標誌，而最新的觀測結果表明，這個大洞正在縮小。臭氧層空洞首次發現於上世紀80年代初期，此後年年均有記錄。臭氧耗損物質能在大氣中存在很長時間，這也決定了臭氧層的恢復將是一個漫長的過程，紐曼認為可能要到2065年南極臭氧層才能恢復到當年的水平。總得來說，隨著臭氧耗損物質濃度的逐漸降低，大氣臭氧濃度將停止下降，這都要歸功於國際協定對耗損臭氧的化學品生產的管制。
  • 地球的南極和北極,10個巨大差別,很少有人知道
    10,冰山，北極地區位於地球的最北方，具有自然融化周期，在此期間，幾乎一半的冰架在夏季融化，冬季再次凍結，恢復到原來的大小。在冬季，北極冰架的表面幾乎與美國面積相當。然而，最近一項令人不安的研究顯示，格陵蘭島上3.5公裡厚的冰架正在迅速融化，到本世紀末它的一半會消失。
  • 北極現史上最大臭氧空洞,面積約為三個格陵蘭島
    美媒稱，科學家日前發現，北極上空出現面積相當於三個格陵蘭島的臭氧層空洞，可能是有記錄以來北極上空最大的一個。據美國趣味科學網站4月11日報導，南極上空每年都會出現臭氧層空洞。北極上空的臭氧層空洞則罕見得多。