臭氧层空洞的应对措施有哪些
北极罕见臭氧空洞出现,原因竟是超低温度
臭氧层,位于距离地球表面10至50公里的大气层中,被誉为地球的“防护盾”,它能够有效地阻挡太阳紫外线的辐射,为地球上的生物提供保护。我们深知,臭氧层并非在全球均匀分布,尤其是在世界的三极地区,也就是南极、北极以及青藏高原,臭氧层相对更为稀薄。当某地区的臭氧含量减少至正常值的50%以下时,我们称之为“臭氧洞”。
那么,为什么南极每年都会出现臭氧空洞,而北极却很少出现呢?北极这次出现臭氧空洞的原因又是什么,会产生哪些影响?针对这些问题,我们采访了南京信息工程大学环境科学与工程学院的教授杨洋。
杨洋教授指出,南极臭氧空洞的出现,很大程度上是因为低温和极地涡旋的影响。在冬季,南极上空会出现一个深厚的极地涡旋。当空气在下沉过程中遇到山脉或其他地形阻碍时,会停止环流并就地旋转,吸入冷空气形成一股围绕极地旋转的强涡旋。这股气流会沿着南极高原作顺时针旋转,形成一个天然的“封闭网”,阻止含有高浓度臭氧的空气从外部进入南极。南极的极地涡旋比北极更强,持续时间更长,受大气波动影响也更大。
而相对于北极,南极更容易出现臭氧空洞的另一个原因是其更低的温度环境。当温度低于-80℃时,会形成含有冰晶成分的极地平流云,氯化物会以极地平流云为载体发生分解反应,释放出氯。随着早春的到来,太阳紫外线的作用下,氯原子更容易分解出来,侵蚀臭氧层。随着南极春季的结束,极地涡旋会逐渐减弱或消失,富含臭氧的中纬度空气会补充到南极,臭氧空洞便会消失。
“这种情况在北极是少见的”,杨洋教授表示,“北极地区的温度没有南极那么低,不易形成极地平流层云,通常不会导致大面积的臭氧损耗。”尽管北极在2011年曾经历过臭氧消耗,但近些年情况较为稳定。今年出现的较强冷空气以及强劲的西风环绕,将冷空气困在极地涡旋中,才诱发了类似南极的臭氧空洞事件。
3月末的观测数据显示,在距离北极地面18公里的高空,臭氧含量减少了近90%。德国阿尔弗雷德·魏格纳极地与海洋研究所的大气科学家Markus Rex表示,通常情况下该处气象气球的测量结果为约3.5ppm(百万分率),而此次的测量结果仅为0.3ppm。此次北极上空的臭氧空洞可能是北极有记录以来最大的一个,与南极地区形成的臭氧空洞大小相当。
关于对人类健康的影响,科学研究指出,大气中的臭氧每减少1%,照地面的紫外线就会增加2%,可能引发皮肤癌、白内障、免疫系统缺陷和发育停滞等疾病。但杨洋教授表示,此次北极臭氧空洞目前不会对自然界造成太大影响,且未来几周内可能会自然恢复。《自然》杂志也指出,这个臭氧层空洞不会威胁人类健康。尽管此次北极臭氧空洞值得关注,但科学家们认为这更多是一种罕见的自然现象,而非地球生态危机的预兆。