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2020年破纪录的臭氧空洞闭合
来源:履约一处   时间:2021-02-01  

  由于自然发生的气象条件和大气中持续存在的消耗臭氧层物质(ODS),在经历一个异常季节后,2020年破纪录的南极臭氧空洞最终于12月末闭合。

 

  2020年的南极臭氧空洞从8月中旬开始迅速扩大,并于2020年9月20日达到约2480万平方公里的峰值,遍及了南极大陆的大部分地区。

 

  这是自40年前开始开展臭氧层监测以来持续时间最长的空洞,也是最大、最深的空洞之一。它是由强烈、稳定、寒冷的极地涡旋和平流层(海拔10千米到50千米左右的大气层)内的极低温度驱动。同样的气象因素也导致了2020年创纪录的北极臭氧空洞。

 

  这与2019年异常小且短暂的南极臭氧洞形成了鲜明对比。

 

  “过去两个臭氧空洞季节体现了臭氧空洞的年际变化性,增进了我们对造成空洞形成、面积和严重程度因素的理解,”世界气象组织(WMO)大气环境研究部主管奥克萨娜·塔拉索娃(Oksana Tarasova)说,她所在的部门负责监督由监测站构成的WMO全球大气观测(GAW)网。“每年大气中仍有足量的ODS导致臭氧损耗,我们需要持续采取国际行动,履行《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。”塔拉索娃博士说。

 

  WMO GAW计划与哥白尼大气监测服务(CAMS)、美国国家航空航天局(NASA)、加拿大环境与气候变化部(ECCC)及其他合作伙伴在监测臭氧层方面密切合作,保护人类免受来自太阳的有害紫外线伤害。

 

  强烈极地涡旋

 

  臭氧消耗与平流层(海拔10千米到50千米左右的大气层)的温度直接相关,因为只有在-78°C以下才会形成在臭氧化学破坏中发挥重要作用的极地平流层云。

 

  这些极地平流层云中含有冰晶,可以将非反应性化合物转化为反应性化合物,一旦获得阳光就将启动化学反应,迅速破坏臭氧。这种对极地平流层云和太阳辐射的依赖性是臭氧空洞只在冬末/初春出现的主要原因。

 

  在南半球的春季(8月至10月),南极上空的臭氧空洞会增大,并在9月中旬至10月中旬期间达到最大值(左图所示为9月面积达到峰值的2020年臭氧空洞)。在南半球春末,当大气高处(平流层)的温度开始上升时,臭氧消耗减缓,极地涡旋减弱并最终消失,到12月末臭氧水平已恢复正常。

 

  然而在2020年,一股强烈、稳定、寒冷的极地涡旋使南极上空的臭氧层温度持续保持低温,阻止了南极上空臭氧损耗的空气与来自高纬度地区、富含臭氧的空气混合。

 

  在2020年大部分时间里,海拔约在20-25千米(50-100hPa)的平流层臭氧浓度接近于零,臭氧层深度低至94多布森单位(用于测量的单位),或约为其正常值的三分之一。

 

  欧盟CAMS报告称:臭氧分析显示,臭氧空洞已于2020年12月28日闭合。

 

  每个季节臭氧空洞的出现和演变都处于卫星和若干地面观测站的监测之下。庞大的臭氧研究界正在通过CAMS、NASA臭氧观测( ozonewatch)计划、美国国家海洋和大气局(NOAA)、荷兰皇家气象研究所(KNMI)、ECCC等不同组织的服务来准备和监测臭氧空洞的特征、交互式地图、时间序列、当前状态和预报。

 

  《蒙特利尔议定书》

 

  《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》是一项具有里程碑意义的多边环境协定,该协定管控了近100种被称为ODS的化学品的生产和消费。自从禁止使用卤代烃以来,臭氧层一直在缓慢恢复,数据清楚表明臭氧层空洞面积逐渐变小的趋势——受年度变化影响。

 

  WMO /联合国环境署(UNEP) 于2018年最新发布的《臭氧层消耗科学评估》得出结论称:臭氧层正在逐渐恢复,南极洲上空的臭氧值到2060年有可能恢复到1980年以前的水平,这是因为这些化学物质在大气中的生命周期很长。

 

  (信息来源:WMO)

 
 
 
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