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科学家关切北极臭氧损耗会否成常态

已有 3448 次阅读 2011-10-31 15:04 |个人分类:栏目:科技事件|系统分类:观点评述|关键词:学者| 欧洲, 青藏高原, 臭氧, 中国科学家, 北极地区

本刊记者/李 娜
      臭氧层是地球的保护层,阻挡着来自太阳的高频紫外线,因此臭氧层的损耗将直接危及人类的生存。从1980年代开始,地球南极出现臭氧层空洞引发全球关注,北极地区虽然也曾发现臭氧损耗事件,但都影响不大。今年3月,北极竟然也出现了罕见的臭氧层损耗事件,而且被称为有记录以来北极臭氧层损失率最高的一年。
罕见的北极臭氧层损耗事件
      从1995年以来,中国科学家在青藏高原地区、欧洲科学家在欧洲不同地点,都发现臭氧损耗的观测事实,但是都持续时间短,影响范围不大。2011年3月北极的臭氧层损耗事件跌破了科学家眼镜。
      国家卫星气象中心黄富祥博士等人对此次北极臭氧层损耗事件进行了全程观测。据悉,本次事件是从3月1日开始,到4月5日结束,共持续1个多月时间,并从极区延伸到中纬度地区,特别是一度覆盖了从欧洲到俄罗斯中部广大人口密集地区,黄富祥博士告诉《科技导报》,这必然对人类健康和自然环境造成严重影响。
      黄富祥等人在国内首次利用了中国新一代极地轨道气象卫星FY-3携带的紫外臭氧垂直探测仪,并结合美国卫星同类载荷观测资料,来观测此次臭氧损耗全过程,并于近期将研究结果以快报形式发表在了《科学通报》上。
      据黄富祥等人的观测记录:2011年3月1日开始,在北极极圈附近出现臭氧低值分布区,期间经历扩展-消亡、围绕极地自西向东方向旋转、由极区沿经线向中纬度扩散等多个发展变化过程。从26日开始臭氧低值区范围逐渐扩大,28日达到最大,然后缓慢下降,到4月5日达到最小,低值区逐渐离开极区,呈小块分布在中纬度地区,北极臭氧低值事件就此结束。
      从报告中可以看出,3月28—31日,北极地区臭氧低值区范围覆盖了从极区到几乎整个欧洲西北部、向东延伸到俄罗斯中部的广大区域。该区域臭氧总量大多在230-250 DU,局地在220 DU以下,比通常水平低100-200 DU,达到臭氧洞水平。
      黄富祥告诉《科技导报》,北极臭氧洞的形成与南极臭氧洞的形成机理是基本一致的,都是由于极地平流云的生成及维持产生的,因为去年冬天北极上空平流层的温度非常低,寒冷的极涡生成了极地平流层云,它们在太阳紫外线的作用下释放出破坏臭氧的卤素原子,结果由3个氧原子组成的臭氧层遭遇损害。黄富祥说这在北极是非常罕见的现象,值得重视,目前他们还在收集资料,多方查证,希望能发现这次事件是否还存在其他层面的原因。
会否成为常态尚待研究
      北极突发罕见臭氧层损害事件,难免会让人联想到南极的臭氧层损耗状况。
      自1985年(有观点认为是1986年,有争议)南极被发现存有臭氧洞以来,全世界都予以高度关注。国际社会于1985年签署了《保护臭氧层维也纳公约》,并于1987年制定了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,具体确定了保护臭氧层的原则和国际合作框架,希望人类通过减少氟利昂等破坏臭氧的有害物质来保护臭氧层。
      经过人类20多年的努力,2010年联合国发布《2010年臭氧层消耗科学评估》称:地球大气臭氧层已停止损耗,不再变薄,到本世纪中期能有很大程度的恢复。从目前来看,大部分科学家认可这种观点,并认为到2050年前后南极的臭氧洞会消失,此外还有一小部分科学家认为至少要到2068年才会消失,但是另外有小一部分科学家对南极臭氧洞的恢复前景表示担忧。因为从2000年以来,南极臭氧洞一直维持在大面积损耗的水平上,2003、2006和2008年臭氧洞面积均超过2500万平方公里,其中,2008年达到2720万平方公里,比整个北美洲的面积还大。2009年南极臭氧洞的大小仍维持在近几年的水平上。
      另外值得一提的是,只有人类的努力是否足够?对于人类排放是造成臭氧层损害主因的观点,科学界尚存争议。浙江大学气象信息与灾害预测所所长谭季青曾经对媒体表示,如果是人类活动造成臭氧层的损耗,那最先产生臭氧空洞的地方应该在人类聚居的地方,而不应该在人迹罕至的南极;人类活动在北半球最频繁,那北极才应是化学物最容易达到的极地,为什么北极的情况远好于南极?况且,如果化学物质真从北半球“迁移”到南极,则大量都会消耗在路上,到底有多少能到达?实际数据现在没人能拿得出来。因此有科学家担忧南极的臭氧洞在很长一段时间之内难以恢复。
      南极的臭氧洞修复前景尚存不同观点,北极地区的臭氧层异常损耗事件就更加需要进一步观测和严谨的判断。黄富祥表示,到底此次事件是一个个例还是会成为未来的常态,它对气候变化究竟意味着什么都有待研究,更严谨的界定和研究是今后的工作重点。
      黄富祥告诉《科技导报》,欧美国家对于极地臭氧损耗的观测和研究已经有了长期的经验和积累,比如欧洲有科学家基于对极地平流云的长期观测,提出了一个极地平流云体积与臭氧化学损耗之间定量的经验公式,他们目前还计划再专门发射一颗卫星用于相关研究。而中国对
于极地臭氧损耗的监测和研究工作现在还处于起步阶段,今后希望能做更多的
工作。■


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