美国国家航空航天局报告称,3月份北极臭氧损耗创历史新低

北极平流层臭氧2020年3月

2020年3月12日,北极平流层臭氧达到205多布森单位(蓝色和蓝绿色)的历史最低水平。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

3月份,北极上空的臭氧水平创历史新低,美国国家航空航天局研究人员报告。卫星观测的分析显示,臭氧水平在3月12日达到最低点,为205多布森单位。

虽然如此低的水平很罕见,但也并非前所未有。1997年和2011年,高层大气(即平流层)也出现过类似的低臭氧水平。相比之下,北极3月份观测到的最低臭氧值通常在240多布森单位左右。

“今年北极的低臭氧大约每十年发生一次,”保罗·纽曼说,他是位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心的地球科学首席科学家。“就臭氧层的整体健康而言,这令人担忧,因为北极的臭氧水平在3月和4月通常很高。”

臭氧是一种高活性分子,由三个氧原子组成,自然发生在少量。距离地球表面约7至25英里的平流层臭氧层是一种防晒霜,它能吸收有害的紫外线辐射,这种辐射会损害植物和动物,并通过引起白内障、皮肤癌和免疫系统抑制来影响人类。

北极平流层臭氧2019年3月

2019年3月12日,红色和黄色表示北极上空平流层臭氧浓度更高,这是每年更典型的情况。通常,从12月到3月,上层大气中的波动会扰乱环极地风,导致来自中纬度地区的臭氧混合,以及气候变暖,从而减少臭氧损耗。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

3月北极臭氧损耗是由12月至3月异常微弱的高层大气“波”事件引起的综合因素造成的。这些波驱动空气在高层大气中的运动,类似于我们在低层大气中经历的天气系统,但规模要大得多。

在一个典型的年份里,这些波从中纬度的低层大气向上传播,扰乱了绕北极旋转的极地风。当它们干扰极地风时,会做两件事。首先,它们从平流层的其他部分带来臭氧,补充北极上空的储藏库。

纽曼说:“把它想象成在北极上空的一桶白色油漆中,有一团低臭氧的红色油漆。”“海浪搅动了白色的油漆,在中纬度地区有更多的臭氧,而红色的油漆或低臭氧是由环绕极地的强急流所包含的。”

北极平流层臭氧2018年10月

每年9月和10月在南半球春季出现的南极臭氧洞,其臭氧水平通常比北极低得多。紫色和深蓝色表示2018年10月12日低臭氧水平的程度,当时它们降至104多布森单位。图片来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心

这种混合还有第二个效应,那就是使北极的空气变暖。温暖的温度不利于极地平流层云的形成。这些云能够释放出氯,用于消耗臭氧的反应。消耗臭氧的氯和溴来自氟氯化碳和哈龙,这是氯和溴的化学活性形式,来自人造化合物,现已被《蒙特利尔议定书》禁止。氯和溴的混合阻止了臭氧的消耗。

2019年12月和2020年1月至3月,平流层波事件很弱,没有扰乱极地风。因此,风就像一个屏障,阻止来自大气其他部分的臭氧补充北极上空的低臭氧水平。此外,平流层保持寒冷,导致极地平流层云的形成,使化学反应释放出活性形式的氯,并造成臭氧损耗。

纽曼说:“我们不知道是什么原因导致今年的波动动力减弱。”“但我们确实知道,如果我们没有因为《蒙特利尔议定书》而停止向大气中排放氯氟烃,今年北极的耗竭情况会更糟。”

自2000年以来,大气中氟氯化碳和其他人为消耗臭氧物质的水平已显著下降,并将继续下降。氯氟烃是寿命较长的化合物,需要几十年才能分解,科学家预计平流层臭氧水平将在本世纪中叶恢复到1980年的水平。

美国宇航局的研究人员更喜欢用“耗竭”这个词来形容北极,因为尽管今年的臭氧层达到了历史最低水平,但臭氧损失仍然远远小于南极每年9月和10月南半球春季期间出现的臭氧“空洞”。相比之下,南极洲上空的臭氧水平通常会下降到大约120多布森单位。

NASA与美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)一起,利用卫星监测平流层臭氧,这些卫星包括NASA的Aura卫星、NASA-NOAA的Suomi国家极地轨道伙伴关系卫星和NOAA的联合极地卫星系统NOAA-20。“先兆”号卫星上的微波边缘探测器也能估计平流层中破坏臭氧的氯的含量。

4评论美国宇航局报告北极臭氧损耗在3月份创历史新低

  1. 克莱德·斯宾塞|2020年4月17日上午7:25|回复

    “但我们确实知道,如果我们没有因为《蒙特利尔议定书》而停止向大气中排放氯氟烃,今年北极的耗竭情况会更糟。”

    比什么更糟糕?格陵兰岛北部的紫外线指数为5。在像澳大利亚沙漠这样的地方,气温通常会超过12度。在北美和欧洲,夏季阴天的紫外线指数通常在5左右。由于北极熊和当地因纽特人都没有穿着比基尼嬉闹,所以几乎没有受到破坏的风险。这在学术上是有意义的,但在实践上却值得怀疑。请注意在所谓的“空洞”周围的臭氧值非常高。“它们比产生大量臭氧的热带地区要高得多!”

  2. # ThanosWasRight

  3. 请修改你的标题。臭氧含量创历史新低,臭氧损耗创历史新高。你的标题是“臭氧损耗创历史新低”,这意味着我们损失的臭氧最少,这在文章中被驳斥了。

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