前阵子,科学界刚传出南极上空开了多年的臭氧层破洞即将癒合之喜讯,没想到现在传出另一个坏消息:北极上空出现迄今为止最大的臭氧层破洞。虽然和南极上空的臭氧破洞相比面积小很多,但对科学家来说已属不寻常现象。
臭氧层位于平流层中,可保护地表生命免受太阳有害紫外线辐射侵害。过去我们最熟悉的臭氧层破洞(Ozone depletion)位于南极上空,于每年秋天期间形成,範围可达 2500 万平方公里,通常持续 3~4 个月。上月底,由 NOAA 地球系统研究实验室科学家 Antara Banerjee 领导的团队模拟证实臭氧层正在恢复健康,并且这个长年缭绕在南极上空的破洞将在本世纪中叶癒合。
然而臭氧层将出现另一个伤口吗?欧洲太空总署(ESA)近期发表最新卫星资料,其中于 2017 年发射的哨兵 5P(Sentinel-5P)卫星数据显示,自今(2020)年初以来,北极上空的臭氧浓度大幅降低以至于形成臭氧破洞,至今年 4 月初,该洞大小已达 100 万平方公里。
过去,北极偶尔也会出现迷你臭氧层破洞,但北极地区温度不会降到像南极洲那样低,所以科学家通常不会在北极上空观察到太严重的臭氧消耗事件,然而今年,北极上空臭氧消耗量与往年相比高很多,虽然 100 万平方公里的破洞与南极洲臭氧破洞相比非常小,但已是迄今为止观测到最大的北极臭氧层破洞,属不寻常现象。
我们已经知道南极极地涡旋(polar vortex)这种大气现象导致严重臭氧消耗:强大的极地涡旋促使平流层形成高空云层,而平流层云团中的硝酸与氟氯碳化物(CFC)反应生成氯并堆积,从而破坏臭氧。由于这些云只能在零下 80℃ 以下形成,因此较暖和的北极地区通常不会形成像南极上空这幺大的臭氧层破洞。但为了解释今年异常大的北极臭氧层空洞,科学家认为可能和极地涡旋有关。
▲ 比较图:图左为 2019/4/5 北极上空的臭氧含量,图右为 2020/4/5 北极上空的臭氧含量,紫色、蓝色为臭氧最少区域,黄色、红色为臭氧较多区域。(製图:,Source:NASA ozone watch)
科学家表示,这个北极臭氧破洞目前不会对人类造成危险,除非它向南延伸到格陵兰岛南部等人口稠密地区,人们日照曝晒风险才会增加,但随着北半球迎来春季,欧洲太空总署预计 4 月中旬该洞就会重新闭合。
世界各国致力于修补南极臭氧层破洞已数十载,好不容易在《2018 年臭氧消耗科学评估》报告中,听闻自 2000 年以来,臭氧层正以每 10 年 1~3% 的速度恢复,按这速率,预计北半球和中纬度地区臭氧层会在 2030 年左右恢复、南半球臭氧层在 2050 年左右恢复、南极地区到 2060 年也会修复完毕,因此科学家不清楚北极上空出现破纪录的臭氧层空洞意味着什幺。
只有时间能证明这个北极臭氧层破洞是大气现象的副作用、还是令人担忧的全球气候变迁趋势所致。
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