原文作者:Alexandra Witze
在低温文激烈极地涡旋的效果下,化学物质正在损坏北极上空具有维护性的臭氧层。
北极上空呈现了一个巨大的臭氧层空泛——或许是北极有史以来最大的臭氧洞——巨细与愈加为人熟知的每年都会构成的南极臭氧层空泛适当。
现在处于前史低位的臭氧水平延伸到了北极中部的大部分区域,面积适当于格陵兰岛的三倍(见“北极空泛”)。该臭氧层空泛不会危及人类健康,并且或许会在未来几周散失。尽管如此,这个非同小可的大气现象必将载入史册。
来历:NASA Ozone Watch
“在我看来,这可以说是第一次在北极呈现了真实的臭氧层空泛。”德国航天航空中心的大气科学家Martin Dameris说。
臭氧洞的构成
臭氧一般在平流层构成一层维护层,距地上约10-50千米,可以阻挠太阳紫外辐射,维护地球上的生命。可是每年冬天,冰冷的气温使南极高空构成云层,一些化学物质,包含来自制冷剂和其他工业来历的氯和溴,在这些云层外表引起反响,腐蚀了臭氧层。
南极臭氧层空泛每年都会构成,由于南极冬天气温常会发作骤降,使高空构成云层。这些条件在北极较为稀有,北极的气温更为多变,一般不易引起臭氧耗费,德国于利希研讨中心的大气科学家Jens-Uwe Groo 说。
可是本年,强壮的西风在北极周围将冷空气困在一个“极地涡旋”内。德国阿尔弗雷德·魏格纳极地与海洋研讨所的大气科学家Markus Rex说,上一年冬天北极上空的冷空气比1979年以来的任何一个冬天都要多。在冰冷的气温下,高空云层构成,触发了臭氧耗费反响。
研讨人员丈量臭氧水平的方法是在北极的观测站(包含冻在北极海冰以展开一年科考的“极星号”破冰船)开释气候气球。至3月末,这些气球的丈量成果显现,在间隔地上18千米的高空——臭氧层的中心方位,臭氧含量减少了90%。Rex标明,一般气候气球的正常丈量成果约为3.5 ppm,而这次的丈量成果仅为0.3 ppm左右。“那超越了曩昔所见过的任何臭氧耗费水平。”他说。
北极在1997年和2011年1都呈现过臭氧耗费,可是本年的状况好像会逾越以往。“现在的臭氧耗费至少与2011年适当,有痕迹标明,终究或许会超越2011年。” 美国西北研讨协会的大气科学家Gloria Manney说。Manney运用NASA的一种卫星仪器丈量大气中的氯,她说大气中仍存在不少氯,或许会在未来耗费臭氧。
是否风险?
NASA戈达德太空飞行中心的大气科学家Paul Newman标明,假如1987年世界各国没有经过《蒙特利尔议定书》——这项国际公约规则逐步筛选运用会耗费臭氧的化学品,那么本年的状况会愈加严峻。南极的臭氧层空泛正在逐步康复——上一年是有记载以来最小的一次,可是仍需求几十年的时刻才能让那些化学物质彻底从大气层中消失。
Rex说,北极臭氧层空泛不会形成健康要挟,由于在高纬度区域,太阳才刚开端升起。在接下来的几周,北极臭氧层空泛有小概率会搬运至人口更密布的低纬度区域;假如是这样,人们或许就需求用防晒霜来防止晒伤。“那不会是个扎手的问题。”他说。
接下来的几周很要害。跟着北半球太阳高度逐步升高,臭氧洞区域的大气温度渐渐的开端上升,欧洲中期天气预报中心的大气科学家Antje Inness说。接下来的几周,跟着极地涡旋的崩溃,臭氧或许很快便开端康复。
“现在,咱们正亲近重视最新开展,”马里兰大学的大气科学家Ross Salawitch说,“工作并没有彻底完毕。”
参考文献:
1. Manney, G. L.et al.Nature478, 469-475 (2011).
原文以Rare ozone hole opens over Arctic — and it’s big为标题宣布在2020年 3月27日的《天然》新闻上
nature
Nature|doi:10.1038/d41586-020-00904-w
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