臭氧层保护35周年|为何南极臭氧空洞在修复,北极却变差了

2020-09-16 21:03   澎湃新闻  

  

相信大家对氟利昂或多或少都有点印象。在小时候很长的一段时间里,氟利昂经常被人们提起,还会因此而换掉了家里的冰箱。

这主要是因为,当时的人们已经意识到了,氟利昂,这种冰箱、空调当中最常用到的制冷剂,会危害到我们地球的保护伞——臭氧层。

臭氧层会吸收99%以上人类有害的太阳紫外线。一旦臭氧层因过度消耗而变得稀薄或是出现漏洞时,就会导致皮肤癌、白内障等疾病患者的增加,并造成一些海洋浮游生物的灭绝,甚至会威胁到植物、农作物乃至整个生态系统。

保护臭氧层,就是在保护地球上的生命。

我们开展臭氧层保护工作已经有35年了

其实,早在1970年代后期,科学家就已经发现了大气臭氧层遭到了严重破坏,并向大家发出了警报。

为此,全球采取了一系列的措施。1985年3月22日,28个国家通过并签署了《保护臭氧层维也纳公约》,正式开始了关于臭氧层的保护。

在此基础上,为了尽可能消减消耗臭氧物质,1987年9月16日,《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》(以下简称《蒙特利尔议定书》)通过。

1995年,更是专门成立了国际保护臭氧层日,旨在纪念《蒙特利尔议定书》的签署,并唤起公众的环保意识。

《蒙特利尔议定书》于1987年9月16日获得通过。自1995年9月16日起,这一天在全球范围内被标记为国际臭氧层保护日。图片来源:联合国环境规划署https://ozone.unep.org/ozone-timeline

《蒙特利尔议定书》规定参与条约的每个成员组织,依照淘汰时间表来,将冻结并减少消耗臭氧层物质的生产和消耗,如氯氟烃(亦称氟利昂)、哈龙等。

如今,就剩下含氢氟氯烃还在进行,其余基本已经按计划达成目标。它还在2007年进行过一版调整,加速其生产消费的淘汰进程。2040年,我们有望全部消灭此前规定的消耗臭氧物质。

40年间,臭氧空洞面积在收缩,臭氧含量消耗减少

三十多年过去了,《蒙特利尔议定书》是否行之有效,全球的臭氧空洞问题是否得到改善呢?

NASA戈达德太空飞行中心地球科学首席科学家保罗·纽曼在2009年曾带头做了一组关于全球臭氧消耗情况的模拟仿真。研究指出,如果没有《蒙特利尔议定书》,我们将面临相当大的困境。到2065年,地球将失去三分之二的臭氧层保护,包括两极和其他地区。不过这仅仅是推算。

左侧为在《蒙特利尔议定书》作用下,2065年大气臭氧层的变化,右侧反之。颜色由蓝到红代表臭氧含量的多少,按规定220个多布森单位是臭氧层空洞的标准,也就是地球上的深蓝色区域为臭氧空洞。图片来源:NASA,https://svs.gsfc.nasa.gov/3586

2018年,苏珊·斯特拉恩和她的同事安妮·道格拉斯的研究,则直接证实了《蒙特利尔议定书》的作用开始奏效,大家的努力得到了成效。她们首次精确测量臭氧空洞里的氯含量,发现大气中的氯含量正在下降,而南极上空的臭氧消耗也在减少。

尽管这是一个好消息,但是臭氧层完全恢复正常是一个非常缓慢的过程。在NASA公布的记录的自1979年的南极臭氧空洞数据来看,近年来虽略有波动,但臭氧空洞面积正在逐渐收缩,臭氧含量逐渐增加。

2019年10月21日,美国航天航空局(NASA)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的科学家称,还发现南极上空的臭氧空洞面积是自1982年以来观测到的最小。

北极上空出现历史最大臭氧层空洞,臭氧恢复之路道阻且长

然而,保护臭氧层还是有很长的路要走。

英国《自然·通讯》杂志在2020年发表的一项气候科学研究发现,由于一些较老旧的应用装置仍在使用。早该在2010年被淘汰的氟氯烃,排放超出了之前的预期。这可能导致臭氧空洞的恢复推迟六年,并向大气中释放相当于90亿公吨的CO2。

不仅如此,与南极臭氧空洞逐渐改善相反的是,根据美国国家航空航天局报道,今年3月北极地区臭氧的月平均浓度打破了历史最低记录。

特别是3月12日当日,北极上空局部地区的臭氧层含量最小值达到了史上最低极值,仅有205个多布森单位,甚至比南极还要低。臭氧空洞面积覆盖了北极的大部分地区,相当于3个格陵兰岛的大小。直到4月底,这个北极上空最大臭氧层空洞才终于得到修复。

为何南极臭氧空洞变好了,而北极却变坏了?

数月内南北两极臭氧含量一增一降,臭氧空洞面积一缩一扩,不禁让人疑惑,那为何会出现如此截然不同的现状?到底是什么因素在影响着臭氧空洞?

实际上,臭氧空洞并非真正意义上的“洞”,而是指春季初发生的地平流层中异常消耗臭氧的区域,也就是使对应区域的臭氧层变薄了。

不仅人类活动产生的含氯化合物会加速臭氧的消耗,气候变化也影响着极地的臭氧空洞问题。

一般而言,相较于北极,南极通常拥有比北极更低的温度和更强的极地涡旋,也就是说南极更容易出现臭氧空洞。

但自去年10月以来,南极上空平流层异常温暖,极大限制了臭氧的损失,使南极上空臭氧空洞出现缩小迹象。

而今年北极却出现了较强冷空气,加上强劲的西风环绕,将冷空气困在极地涡旋当中,才诱发了类似南极的臭氧空洞事件,南京信息工程大学环境科学与工程学院教授杨洋在《科技日报》中解释道。

尽管如此,时至今日《蒙特利尔议定书》仍是有史以来最成功的气候协定。

南华早报一篇关于《蒙特利尔议定书》的分析文章指出,它之所以如此成功,主要得益于将消除臭氧物质纳入《蒙特利尔议定书》的范围,并制定具有法律约束力的消减义务。同时落实到行动上的有助于逐步淘汰的财务规定,以及舆论上的强烈支持,也让《蒙特利尔议定书》获得了更有力的执行。

相比较之下,《巴黎协定》只有通过将温室气体排放指标留给国家自主决定才能实现。

今天,是第25个保护臭氧层国际日,也是《维也纳公约》通过35周年以及全球臭氧层保护35周年。

正如联合国所言,新冠病毒的大流行给全球带来了巨大的社会和经济困难。在这一年里,臭氧层保护的相关条约,传递的关于和睦相处、为集体利益共同努力的精神比以往任何时候都更加重要。

它表明了,只要在科学指导下,各国齐心协力是解决重大全球危机的主要途径。

那么,我们还有可能共同解决下一个环境危机吗?

编辑 曹亮

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