【蜗牛探索】南半球大气气流正恢复正常,臭氧层空洞或在本世纪中叶“愈合”!


如果还没把地理知识都忘掉的话 , 都知道在离地球10-30公里的大气平流层中有一层薄薄的臭氧 (O3) , 称为臭氧层 。 臭氧层的存在对地球生物起到很好的保护作用 , 它可以有效阻截太阳散发的致癌紫外线 , 保护人类和农作物免受伤害 。 不过在1982年 , 科学家首次在南极上空观察到臭氧层出现一个大洞(臭氧层空洞) , 此后为了防堵洞口越来越大 , 全球开始逐步禁用会分解平流层分子的化学物质(即氯氟烃) 。
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而据最新发表于《自然》(Nature)的一篇新研究表明 , 那个长期萦绕出现在南极洲上空的臭氧层空洞 , 将有机会于本世纪中叶完全“愈合” 。
臭氧是由3个氧原子组成的分子 , 作用就是吸收有害的短波紫外线 。 自发现南极上空出现的臭氧层空洞开始 , 虽然在1987年签署了《蒙特娄议定书》 , 禁止了氯氟烃产品破坏臭氧层后 , 臭氧层空洞减少恶化问题 。 但因尚存大量氯和溴等物质 , 臭氧层空洞曾在上世纪90年代达到最大面积约为2590万平方公里 。
同时科学家研究发现 , 臭氧层空洞的存在不但令紫外线抵达地面的量增加 , 同时也会让南半球大气层中的高速气流(喷射气流)向南移动从而带走雨水 , 产生副作用比较明显的例子就是澳大利亚原本多雨地区在近30年来变成降雨减少、甚至出现极端干旱的现象 。
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此前美国NASA及国家海洋及大气管理局 (NOAA) 都以地面仪器及气象气球监察南极洲臭氧破洞改变情况 , 终于在去年10月份 , 他们发现了一个好的现象:臭氧层空洞最大面积只达到1630万平方公里 , 其余时间则缩减至约1000万平方公里 , 创下往年新低 。
但NOAA的科学家研究后发现 , 臭氧层空洞面积减少不是臭氧的量大大增加 , 而是因为平流层突然升温并削弱南极极地涡旋(南极上空顺时针旋转的平流层低压系统 , 会大幅减少云层在极地平流层组成 , 此云层会引发氯和溴的催化作用 , 从而破坏臭氧层) 。
来自NOAA地球系统研究实验室科学家安塔拉·班纳吉(Antara Banerjee)领导的团队 , 利用南半球过去20年来不断变化的大气历史数据建立各种模型进行电脑模拟显示 , 南半球大气高速气流的南移行为正缓慢“暂停” , 甚至有可能逆转 。 这表明 , 臭氧层正在逐渐恢复健康 。 而随着氟氯碳化物的使用量持续减少 , 南极上空的臭氧空洞有机会在本世纪中叶(2070年左右)完全“愈合” 。
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安塔拉表示:“不仅仅是臭氧会影响高速气流 , 二氧化碳也会产生影响 。 我们看到的是在臭氧恢复和二氧化碳上升之间存在“拉锯战” , 臭氧恢复将高速气流向向北拉动 , 而二氧化碳上升又将其向南动 。 我们目前看到高速气流处于暂停状态 , 因为这两个拉力目前处于平衡状态 。 当臭氧完全恢复并且二氧化碳继续将其推向南方时 , 这种情况将来可能会改变 。 ”
大概意思就是 , 温室气体增加也会令大气高速气流将会再次南移 , 届时澳大利亚的多雨地区将再次面临干旱 。 另一方面 , 臭氧消耗导致热带地区的扩张 , 南美一些地区的降雨也会相应增加 。
总体而言 , 这是应对气候变化的好消息吧 。