北极上空首现臭氧空洞

研究人员认为,北极首次出现臭氧空洞由极地涡旋引发,但不是因为今年更冷,而是因为冷的时间更长。

国际研究人员2日说,北极上空今年春天臭氧减少状况超出先前观测记录,首次像南极上空那样出现臭氧空洞,面积最大时相当于5个德国或美国加利福尼亚州。

这个臭氧空洞主要因北极地区罕见长时间寒冬而形成,一度移至东部欧洲、俄罗斯和蒙古国上空,使人们承受高于一般程度但并不持续的太阳紫外线照射。

头一回

这项研究由来自美国、加拿大、芬兰、丹麦、日本等9个国家的研究人员完成,研究报告发表于英国《自然》杂志网络版。

研究人员说,去年冬天至今年春天,北极地区15公里至23公里的高空臭氧严重减少,最大幅度减少发生在18公里至20公里的位置,减少幅度超过80%。

研究小组成员、加州大学喷气推进实验室高级研究员格洛丽亚·曼尼说,北极上空臭氧今年1月开始减少,减少幅度2月下旬至3月加快。

报告说,今年3月至4月上旬,研究人员连续27天观测到极低的总柱状臭氧值、即低于250多布森单位。“低于250多布森单位的最大区域大约200万平方公里,大概五倍于德国或加州。”

这一面积与南极上空上世纪80年代中期出现的臭氧空洞相似。“头一次,臭氧损失程度可以合理地描述为出现北极臭氧空洞,”报告说。

这个臭氧空洞4月随极地涡旋移动至俄罗斯、蒙古国和东欧人口更为稠密的地区,持续大约两周。曼尼说,地面观测显示紫外线水平“高得不同寻常”,不过,人体所受照射并不持续,因为极地涡旋几乎每天转移地点,直至最终消失。

尚不清楚这个臭氧空洞是否已对人体健康构成任何风险。

非更冷

研究人员认为,北极首次出现臭氧空洞由极地涡旋引发,但不是因为今年更冷,而是因为冷的时间更长。

极地涡旋是北极、南极地区出现的大型气旋。北极地区同温层每年冬天都有极地涡旋,但去冬今春寒冷天气持续时间异乎寻常地长,极地涡旋比平常更强劲。

北极不像南极那么冷,且一般不会冷到足以产生臭氧空洞的程度。“在北极地区,臭氧通常只会损失一点点”,曼尼说,但今年冷的时间比以往更久,致使能够破坏臭氧的含氯化合物更活跃,以至于比往年冬天观测到大得多的臭氧减少。

曼尼的同事米歇尔·桑蒂说,寒冷天气从去年12月持续至今年4月,“自有仪器记录以来,北极从没有出现”这样长时间的寒冬。

桑蒂说,究竟为什么发生这种情况,需要“花数年时间详细研究”。

臭氧由三个氧原子组成,是氧的同素异形体,主要位于同温层下部,在距离地表20公里形成臭氧层。同温层又称平流层,位于地表上空10公里至50公里。

臭氧层能吸收99%以上可引发皮肤癌和白内障、对人体有害的紫外线,保护地球生命免遭短波紫外线伤害,获誉地球生物生存繁衍的保护伞。

或再现

北极出现臭氧空洞显示,尽管人类15年前就已停止生产能够“臭氧杀手”氯氟烃,但先前排放的这些含氯化合物仍在破坏臭氧层。

澳大利亚科学家安德鲁·克莱克乌克说,氯氟烃在大气中完全消失需要20年到30年时间,人类正目睹迟迟没有停止含氯化合物排放造成的后果。

联合国环境规划署1987年在加拿大蒙特利尔召开国际臭氧层保护大会,通过《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》、即《蒙特利尔议定书》,但氯氟烃生产直到1995年底才停止。

另一方面,北极地区今后可能再次出现长时间寒冷天气,研究人员认为,这意味着完全有可能再次出现臭氧空洞,但具体时间难以预测。

桑蒂说,北极同温层冬季温度变化幅度大,有时候出现暖冬,有时候出现严寒,“但过去几十年,‘冷冬’正变得更冷”,鉴于这一趋势,可能再次出现长时间“冷冬”,在大气中含氯化合物水平依然较高的情况下,可以预期严重的臭氧减少。

北极臭氧空洞比南极上空今年出现的臭氧空洞面积小。南极上空自上世纪80年代出现臭氧空洞以来,近几年臭氧空洞状况相对稳定。

臭氧层大概本世纪中期才能恢复到工业化时代之前的“健康”水平。


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