2020年南极臭氧空洞又大又深

2020年10月7日 评论 4

2020年南极臭氧空洞又大又深

当地时间10月6日,世界气象组织表示,近年来,南极上空每年的臭氧层空洞都是历来最大、最深的。分析表明,空洞目前已达到其最大范围。

这是由强大、稳定且寒冷的极地涡流驱动的,该涡流使得南极洲上空的臭氧层温度始终保持低温。

2020年的南极臭氧空洞自8月中旬开始迅速增长,并在10月初达到约2400万平方公里的峰值。该空洞现在面积为2300万平方公里,高于过去十年平均水平,并遍及南极大陆大部分地区。

世界气象组织与联合国环境规划署2018年发布的最新《臭氧层消耗科学评估报告》得出的结论是,南极洲臭氧层处于恢复中,到2060年有可能恢复到1980年以前水平。

世界气象组织还指出,臭氧层的消耗与平流层温度直接相关,因为在对臭氧的化学破坏中起重要作用的极地平流层云只有在-78°C以下才形成。

南半球春季,即8月至10月,南极上空的臭氧洞规模增加,9月中旬至10月中旬通常达到最大规模。

当南半球春季后期大气平流层的温度升高时,臭氧消耗减慢,极地涡流减弱并最终破裂。

到12月底,臭氧水平恢复正常。

2020年南极臭氧空洞又大又深

南极上空出现臭氧层空洞的主要原因是什么

南极上空出现臭氧层空2洞的主要原因是:太阳风射来粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中,并破坏了那里的臭氧分子。使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用也是原因之一。

20世纪70年代,当时英国的科学家通过观测首先发现,在地球南极上空的大气层中,臭氧的含量开始逐渐减少,尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。

臭氧减少的区域位于南极上空,呈椭圆形,1985年已和美国整个国土面积相似。

这一切就好像天空塌陷了一块似的,科学家把这个现象称为南极臭氧洞。

南极臭氧洞的发现使人们深感不安,它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。于是科学家在南极设立了研究中心,进一步研究臭氧层的破坏情况。

1989年,科学家又赴北极进行考察研究,结果发现北极上空的臭氧层也已遭到严重破坏,但程度比南极要轻一些。

为什么南极上空臭氧层空洞多出现在9~11月份

所谓南极臭氧洞是指南极地区上空大气臭氧总含量季节性大幅度下降的一种现象,并非臭氧完全消失出现了真正的洞,南极臭氧洞通常于每年8月中旬逐渐形成,10月中、上旬达到最大面积,并于11月底或12月初臭氧洞消失。臭氧的减少主要是由于氟氯烃等物质破坏了臭氧结构。

为什么空洞主要出现在9~11月呢?原因可以这么简单的理解:南极的氟氯烃主要是中低纬人类排放后随大气环流到达南极。在南极黑暗酷冷的冬季(6~9月),下沉的空气在南极洲的山地受阻,停止环流而就地旋转,吸入周围的冷空气,形成“极地风暴旋涡”。

这股“旋涡”上升到20km高空的臭氧层,由于这里温度非常低,形成了滞留的“冰云”。

“冰云”中的冰晶微粒把空气中带来的氟氯烃吸收在其表面,并不断积聚其中。当南极的春季来临(9月下旬),阳光照向“冰云”时,冰晶溶化,释放出吸附的氟氯烃。

它们受到紫外线照射,分解出氟氯烃并与臭氧反应,消耗臭氧。因此促成了每年9~11月臭氧快速耗减,在特定高度臭氧几乎完全消失,导致臭氧空洞形成。

学者分析

认为南极臭氧层空洞是一种自然现象。关于臭氧层空洞的成因,尚有待进一步研究。

科学家认为,臭氧空洞面积较小的主要原因在于气候,而不是因为破坏臭氧层的化学气体排放减少。英国南极考察科学家阿兰·罗杰说,去南极上空臭氧空洞缩小在历史记录上应被看作是个别现象。因此,臭氧层空洞面积有可能进一步扩大。

大气圈的臭氧入不敷出,浓度降低。科学家在1985年首次发现: 1984年9、10月间,南极上空的臭氧层中,臭氧的浓度较20世纪70年代中期降低40%,已不能充分阻挡过量的紫外线,造成这个保护生命的特殊圈层出现“空洞”,威胁着南极海洋中浮游植物的生存。据世界气象组织的报告:1994年发现北极地区上空平流层中的臭氧含量,也有减少,在某些月份比20世纪60年代减少了25-30%。而南极上空臭氧层的空洞还在扩大,1998年9月创下了面积最大达到2500万平方公里的历史记录。

臭氧层为什么会出现“空洞”?许多科学家认为,是使用氟利昂作制冷剂及在其他方面使用的结果。氟利昂由碳、氯、氟组成,其中的氯离子释放出来进入大气后,能反复破坏臭氧分子,自己仍保持原状,因此尽管其量甚微,也能使臭氧分子减少到形成“空洞”。我国科学家新近提出,仅仅是氟利昂的作用还不够,太阳风射来的粒子流在地磁场的作用下向地磁两极集中,并破坏了那里的臭氧分子,这才是主要原因。(杨学祥,1999)而无论如何,人为地将氯离子送进大气,终是一种有害行为。

20世纪70年代,当时英国的科学家通过观测首先发现,在地球南极上空的大气层中,臭氧的含量开始逐渐减少,尤其在每年的9-10月(这时相当于南半球的春季)减少更为明显。美国的“云雨7号”卫星进一步探测表明,臭氧减少的区域位于南极上空,呈椭圆形,1985年已和美国整个国土面积相似。

这一切就好像天空塌陷了一块似的,科学家把这个现象称为南极臭氧洞。南极臭氧洞的发现使人们深感不安,它表明包围在地球外的臭氧层已经处于危机之中。于是科学家在南极设立了研究中心,进一步研究臭氧层的破坏情况。1989年,科学家又赴北极进行考察研究,结果发现北极上空的臭氧层也已遭到严重破坏,但程度比南极要轻一些。

南极上空的臭氧层空洞,缩小到有记录以来最小尺寸!

科学家们现在发现,南极洲上空的臭氧层空洞,太阳有害的紫外线(UV)在那里穿透了原本遮阳的平流层,现在已经缩小到1982年以来有记录以来的最小规模。美国宇航局(NASA)公布信息显示:通常在一年中的这个时候,臭氧空洞(由含有三个氧原子分子组成的一层)增长到大约800万平方英里(2000万平方公里),比俄罗斯还大。

南半球异常温暖的天气意味着,在9月大部分时间里,这个空洞只延伸了不到390万平方英里(1000万平方公里)。美国宇航局戈达德太空飞行中心(NASA‘s Goddard Space Flight Center)地球科学首席科学家保罗·纽曼(Paul Newman)说:发生的这种变暖对南半球来说是个好消息,因为臭氧将会更高,紫外线水平将会更低。其原理是这样的:

在南半球的冬季,平流层中形成云,平流层从地球表面上方约6至31英里(9.5至50公里)延伸。在那里,即使是最少量来自太阳的可见光也会将氯气分解成氯原子;这些原子被认为是“活性的”,可以化学地破坏臭氧分子。因此,南极洲上空的臭氧层空洞在南方冬季往往要大得多。当南极洲上空的温度开始变暖时,平流层中的极地云就会消散,这意味着没有地方发生那些破坏臭氧的化学反应。

今年,异常温暖的天气让NIX阻止了臭氧的破坏,使臭氧空洞保持在超级小的范围内。这和在80年代早期看到的一样小,臭氧空洞是如此之小,直到1985年才被发现。破坏臭氧的氯气主要来自氯氟烃(CFCs),这些氯氟烃在美国从1996年开始实施禁令之前一直在制造。即便如此,有些类型的氯氟化碳可以在大气中停留100年以上。

如果较高的温度对臭氧层有益,这是否意味着随着人类向大气中排放二氧化碳等温室气体,空洞会变得更小吗?也不完全是,事实证明,二氧化碳在平流层有相反的作用,就像它在离地面更近对流层中的那样。平流层中的二氧化碳吸收,然后将热量排放到太空中,大气层的这一层实际上正在冷却。

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