發(fā)表在英國《自然》周刊上的一份研究報告說:“北極地區(qū)上方的臭氧層首次出現(xiàn)大面積空洞,足以被稱為‘北極臭氧洞’?!币灿袌蟮婪Q,北極上方出現(xiàn)了一個面積達(dá)到加利福尼亞州5倍的臭氧洞,這個規(guī)模空前的空洞有時會向東歐、俄羅斯和蒙古地區(qū)移動,因而當(dāng)?shù)厝耸艿降淖贤饩€照射強(qiáng)度會增加,但不會持久。
長期以來,南極地區(qū)臭氧層縮小的規(guī)模一直都比北極地區(qū)大,因為前者的氣溫要比后者低得多。但在近期,類似于“北極上空疑現(xiàn)首個臭氧洞,或已延伸到紐約上空,面積大如美國大陸”的消息屢見不鮮。眾所周知,臭氧層能夠過濾掉太陽光中對植物造成損害并導(dǎo)致皮膚癌和白內(nèi)障的紫外線,那么,臭氧層的破壞對人類勢必會造成影響,所以這一消息引起了人們的廣泛關(guān)注。
真相究竟如何?北極的臭氧洞到底是怎么回事?本期科技之謎與中科院大氣物理研究所高登義研究員、周立波副研究員共同為您答疑釋惑。
臭氧低值區(qū)?還是臭氧洞?
據(jù)國家衛(wèi)星氣象中心監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,風(fēng)云三號衛(wèi)星臭氧總量探測儀在北極上空監(jiān)測到一個明顯的臭氧低值區(qū),在該低值區(qū)內(nèi)臭氧總量是正常情況下平均值的一半左右,部分地區(qū)的臭氧總量達(dá)到了臭氧洞的標(biāo)準(zhǔn)。
難道北極臭氧洞已經(jīng)形成?對此,高登義研究員表示:“從目前觀測資料來講,只有南極上空出現(xiàn)臭氧洞,北極上空以及青藏高原上空它們現(xiàn)在只存在臭氧低值區(qū),在某一地區(qū)相對其他地區(qū)來講臭氧總量含量要相對較低,但從氣候平均值來看,并沒有低于220多普森單位,所以,嚴(yán)格意義來講,除了南極以外其他地區(qū)還沒有發(fā)現(xiàn)臭氧洞的存在。不過在某一天中出現(xiàn)臭氧含量低于220多普森單位的臭氧含量的情況是存在的,但是我們說的臭氧洞是一個氣候比例概念,是用一個相對的時間段里出現(xiàn)的平均值衡量的,兩者之間存在一定區(qū)別。”
自然?還是人為?
之前,人們認(rèn)為臭氧層的破壞僅僅是弗里昂氣體的作用,后來科學(xué)家們提出來一個問題,人類主要活動在北半球而并非南半球,如果南極臭氧洞形成的原因只是人為因素造成的話,那為什么在北極上空并沒有臭氧洞呢?
“臭氧洞的形成,受到自然與人為兩種因素影響?!备叩橇x研究員說:“比如南極臭氧洞,我們知道南極地區(qū)是以南極洲大陸為主的地理單元,而南極洲大陸是世界上最大的一個冰蓋,這個地區(qū)不僅儲存了世界上冰雪的70%左右,而且厚度也非常深,因此它對于大氣來講,它是一個很大的冷源。只有南極洲特殊冰蓋的這個條件,在南極過渡季節(jié)的時候,平流層會出現(xiàn)一個低于零下80℃以上的溫度,從而產(chǎn)生冰晶云,這個冰晶云類似于催化劑,會加速氮氧化物的破壞。氮氧化物從一定意義上講是臭氧的一個保護(hù)層,我們曾經(jīng)觀察過,氮氧化物含量高的時候,臭氧總量就會相應(yīng)增高。由于形成了這個低于零下80℃的冰晶云以后,從而提供了弗里昂氣體中的氯離子和臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件,把三氧分解為一氧和二氧。它會破壞氮氧化物,因此,使得臭氧含量減少,因為我們?nèi)祟惻欧诺姆锇豪锩娴穆入x子,在這個時候提供了它和臭氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng),分解為氧分子和氧原子?!?/p>
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