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臭氧洞在南北极移位:罪魁是火山灰还是氟利昂?
热度 1 杨学祥 2018-12-26 09:28
真相一直都被蒙蔽,氟利昂破坏臭氧层的巨大谎言 2018-07-17 19:50来源:果园村民组 前些年,经常能看到关于臭氧层变薄和南极洲臭氧层空洞变大的新闻,甚至还被写进教材,其实氟利昂破坏臭氧层一直都是有争议的,缺乏有力的证据。 首先氟利昂化学性质稳定,没有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等各个领域。然而舆论认为,氟利昂是臭氧层破坏的元凶。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。臭氧层被大量损耗后,吸收紫外线辐射的能力大大减弱,导致到达地球表面的紫外线会明显增加,给人类健康和生态环境带来毁灭性的危害。但是,在2000年南极臭氧洞的最大面积2900万平方公里,2002年的南极臭氧层空洞最大面积减小到2096万平方公里,2003年臭氧空洞最大面积又增大到2500万平方公里,到2004年南极臭氧洞最大面积仅为1200万平方公里,再到2009年的臭氧空洞面积又达到2392万平方公里。并且,臭氧层空洞通常是出现在每年的9月—11月,到12月时臭氧层空洞就会消失。 1999年我国吉林大学地球探测科学与技术学院杨学祥教授指出,造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风,而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在《科学美国人》杂志中文版上。杨教授在论文中指出,有3个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞:第一,太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄;第二,处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层;第三,太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。南极臭氧层空洞是自然现象,它一直存在并且存在着周期性的变化。这个也是为什么臭氧层空洞出现在两极,并且以南极为甚的原因。 那么是什么原因让氟利昂成为了替罪羊呢?原来最早出现使用氟里昂会破坏臭氧层罪魁祸首论调的是一些与杜邦公司竞争的企业,当时杜邦公司是氟里昂这种制冷剂的主要供应商。杜邦公司还为此 出了一本书,专论“臭氧空洞根本就是骗局”。但后来,杜邦公司却化被动为主动,依靠强大的实力成功研制了氟里昂的代用品,它马上大力宣传氟里昂是破坏大气 臭氧层的罪魁祸首,以此限制其他公司使用氟里昂,从而打压竞争对手。 氟里昂这种安全低廉的制冷剂被禁止使用除了让杜邦成功地打压了竞争对手之外,只起到了提高产品价格的作用,对普通民众百害而无一利。善良的人们也成了杜邦打压对手的帮凶。 http://mini.eastday.com/bdmip/180717195041257.html# 臭氧洞在南北极移位:罪魁是火山灰还是氟利昂? 已有 3377 次阅读 2011-3-28 04:32 臭氧洞在南北极移位:罪魁是火山灰还是氟利昂? 杨学祥,杨冬红   新浪环球地理讯 北京时间 3 月 25 日 消息,据美国国家地理网站报道,最新研究显示,这个冬天的罕见低温天气产生的“美丽”云团,剥去了北极大气层里具有保护作用的大部分臭氧层,可能北极第一个臭氧洞已经形成。   据专家说,臭氧浓度较低的地区可能向南最远已经延伸到纽约上空,他们发出警告说,皮肤癌风险或将提升。这项研究的负责人、德国不来梅港阿尔弗雷德极地和海洋研究所物理学家马库斯·雷克斯表示,北极高空持续结冰的天气,可能已经使臭氧浓度比标准浓度降低了近一半,而且这种趋势还会继续下去。   雷克斯表示,北极 30 个臭氧监测站获得的初始数据显示,今年冬季臭氧浓度下降的情况比以往更严重。他说,在春天来临之前,“第一个北极臭氧洞也许已经形成,这种发展速度非常惊人,可能将被载入史册。目前下定论还为时尚早,不过请静候我们的进一步消息”。对此,并未参与这项研究的美国科罗拉多州国家大气研究中心 (NCAR) 的大气化学家西蒙恩·迪尔梅斯也表示同意。迪尔梅斯说:“目前我们还不清楚北极的臭氧洞会增长多大,因为现在臭氧层变得越来越薄。” ( 孝文 ) 主流科学一直把氯氟烃当做臭氧洞形成的唯一原因,这种惯性思维并不能解释为什么 2011 年出现北极臭氧洞。早在 1999 年我就指出,火山喷发可以破坏臭氧 。 据《中国日报》报道 英国研究人员日前表示,地球历史上出现的最大臭氧洞并非人类所为,而是 2.51 亿年前的一次火山爆发所“创造”的。 英国专家:火山制造史上最大臭氧洞 这个臭氧洞环绕在地球赤道周围,向北最远延伸至葡萄牙中部,向南最远延伸至阿根廷南部。它是因为西伯利亚的火山喷发形成的,这些喷发导致当时地球上出现规模最大的生物灭绝惨剧,加速了无数动植物种群走向灭亡。 根据科学家的计算,刺穿这个臭氧洞的紫外线强烈程度最高可达穿过人类使用氟利昂和其它化学物质制造的臭氧洞的紫外线的 6 倍。这些曾在二叠纪-三叠纪时代破坏臭氧层的化学物质,一旦停止“入侵”大气层,遭破坏的臭氧层大约需要 10 年时间才能得以恢复。与它相比,人类不过是向大气中排放的破坏臭氧层的化学物质的“作恶时间”更长一些。由英国谢菲尔德大学大卫·毕尔林教授领导的研究小组在《皇家学会哲学汇刊》上刊登了他们的发现。 南极臭氧洞罪魁祸首是太阳风和火山灰 无独有偶, 1999 年我国吉林大学地球探测科学与技术学院杨学祥教授就指出,造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风,而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在今年 5 月份出版的《科学美国人》杂志中文版上。杨教授在论文中指出,有 3 个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞:太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄;处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层;太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。 杨学祥认为,北半球的大陆面积和人口占全球的大部分,人为产生的氟利昂也集中在北半球。如果是氟利昂的原因,则臭氧空洞应该出现在北极而非南极才能解释得通。根据他的研究,地球南半球是个逐渐开裂的半球(北半球则是压缩半球),因地壳的开裂喷发出大量包括卤素在内的地下气体,直接地消耗了南半球的臭氧含量。而地球本身产生的卤素比人类制造的氟利昂多得多,长白山火山 6 千年前的一次喷发,释放出相当于人类 170 多年制造的氟利昂的总量。也就是说,真正决定臭氧洞增减和温室气体增减的是自然力量而不是人类,人类不过在其中起到了推波助澜的作用 。 北极臭氧洞形成的天文、地质和气象条件 2011 年北极臭氧减少的背景是:太阳活动由 2009 年的谷值向 2013 年的峰值过渡,太阳高能粒子活动逐渐增强; 2011 年 1-3 月北半球受到低温暴雪的袭击,低温和北极涛动强烈; 2010 年 3 月爆发的冰岛火山喷发,巨量的火山灰不仅降低了气温,而且破坏了臭氧。 根据地球公转轨道,秋分( 9 月 22-24 日)到冬至( 12 月 21-23 日),南极的极昼使太阳辐射对南极最强,产生南极的臭氧洞;春分( 3 月 20-22 日)到夏至( 6 月 21-22 日,北极的极昼使太阳对北极辐射最强,易产生北极的臭氧洞。其中, 2010 年冰岛火山的异常喷发规模最大,火山灰集中在北极,降温和破坏臭氧的作用值得关注。由于地球近日点在 1 月 3 日 或 4 日,远日点在 7 月 2 日 或 3 日,这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因,也是臭氧洞季节性变化的原因。 2010 年 3 月 20 日 ,冰岛艾雅法拉火山开始了 190 年来的首次喷发,这次喷发形成了一条长达 500 米 的裂缝,并产生了壮观的熔岩喷涌,熔岩喷涌沿着火山口堆积起数座充满泡沫的火山岩小山。当地时间 2010 年 4 月 14 日 凌晨 1 时 ( 北京时间 9 时 ) 开始喷发。冰岛火山 16 日继续喷发,同时爆发冰泥流,带来巨大洪水,火山灰在天空中大量飘散,专家担心,如果火山再继续这样爆下去,有毒物质进入平流层,恐怕会影响到整个地球,让地球出现异常低温,最坏的情况,会让地球长达一两年,阳光都被阻挡。 4 月 19 日 ,冰岛埃亚菲亚德拉火山持续喷发,火山正在由喷出火山灰向喷发熔岩转变。 学者彼特·赛蒙斯日前接受美国媒体采访称:“掉落的火山灰,可能会引发许多问题。”赛蒙斯指出, 19 世纪初,印度尼西亚的坦博拉火山爆发,火山灰带来的有毒二氧化硫,和水气形成硫酸雾,流到平流层后阻挡整个阳光,导致 1816 年成为没有阳光的一年。冰岛近 5 年来,最严重的火山爆发,虽然还没有证据显示,会让全球整年没有日照,但是连学者都不敢断言,全球天气不会因此降温。这次发生在埃亚菲亚德拉冰盖冰川附近的火山喷发,可以说是有航空史以来,对航空安全产生影响最大的一次喷发。主要是他的发生的位置海拔很高,已经接近平流层了。整体部分在对流层中,但是有 10 公里 的高度。所以这次冰岛火山灰扩散的能量还是很大的。这种规模的大的火山灰的爆发在冰岛是很少发生的 。 事实上,从 2010 年 12 月到 2011 年 3 月罕见的低温暴雪袭击了北半球,火山灰和低温是北极臭氧洞形成的重要因素。 臭氧洞在南北极移位不能用氟利昂解释    联合国 2010 年发布的《 2010 年臭氧层消耗科学评估》传出好消息:在各国的努力下,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。世界气象组织的专家莱恩·巴里认为:“全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗,不过尚未递增。”一般认为,大气层中臭氧总量减少到 220 个多布森单位以下,才被认为是出现了臭氧洞。按照这个标准,南极上空春季臭氧总量虽然在 20 世纪 70 年代末开始明显减少,但是,到 1982 年 10 月才首次低于 220 个多布森单位。最近 5 年,南极上空臭氧洞中臭氧的最低值都低于 120 个多布森单位 。 全球臭氧已经停止损耗和北极臭氧洞已经形成,这对氟利昂破坏臭氧理论是两个相互矛盾的报道。唯一可能的解释是, 2010 年地处北极圈附近的冰岛火山爆发是北极臭氧洞产生的主要原因。 据美国国家地理网站报道,最新研究显示,这个冬天的罕见低温天气产生的“美丽”云团,剥去了北极大气层里具有保护作用的大部分臭氧层,可能北极第一个臭氧洞已经形成 。 令人疑窦丛生的是,这个冬天的北半球低温天气不是由氟利昂造成的,而是由地处北极附近的冰岛火山喷发造成的,火山灰同时导致北极臭氧洞也就在合理的推论之中,除非能找到氟利昂从南极转移到北极的证据。相同浓度的氟利昂不会同时导致南极臭氧洞的消失和北极臭氧洞的产生,综合分析可以明显看到谬误的理论缺欠。 参考文献 1. 孝文。科学家推测北极首个臭氧空洞已经形成 ( 图 ) 。 2011 年 03 月 25 日 10:29 新浪环球地理。 http://tech.sina.com.cn/geo/space/news/2011-03-25/1029707.shtml 2. 杨学祥。地球历史上出现最大臭氧洞是火山爆发造成 (转载)。 2009-9-24 19:02 科学网。 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=257627 3. 地球历史上出现最大臭氧洞是火山爆发造成。 2007-06-06 08:28:53 http://www.cnhubei.com/200705/ca1355014.htm 4. 周长庆,高景泰。我国科学家杨学祥提出新观点 : 臭氧空洞 元凶 是太阳风。科技文萃。 1999, (8) 。 http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjwc199908034.aspx 5. 冰岛火山。 http://baike.baidu.com/view/3489028.htm 6. 王庚辰。世界气象组织专家:全球臭氧已经停止损耗。 2010 年 10 月 26 日 18:45 人民网 - 人民日报。 http://tech.sina.com.cn/d/2010-10-26/18454791699.shtml http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-427011.html
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氯氟烃浓度减少不是南极臭氧空洞缩小的唯一原因
热度 3 杨学祥 2012-10-26 04:58
氯氟烃浓度减少不是南极臭氧空洞缩小的唯一原因 杨学祥 日本气象厅日前发布的信息显示,南极上空臭氧空洞虽已扩至相当于南极大陆面积约1.5倍,但这也是1989年以来的最小面积。臭氧空洞的面积在今年9月扩大到2080万平方公里,这比2000年时观测到的2960万平方公里大幅缩小,2000年的数值是迄今观测到的最高值。气象厅解释说,一方面,在国际社会努力下,破坏臭氧层的氯氟烃浓度正缓慢减少;另一方面,气象条件发挥了更重要的影响,主要是南极的低温区域比往年减小,难以形成所谓的“极区平流层云”,这也抑制了大气层中部分化合物与臭氧分子发生反应,减少了它们对臭氧层的破坏。 “拉马德雷”是一种高空气压流,分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现,每种现象持续 20 年至 30 年。近 100 多年来,“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。第一周期的“冷位相”发生于 1890 年至 1924 年,而 1925 年至 1946 年为“暖位相”;第二周期的“冷位相”出现于 1947 年至 1976 年,1977 年至 90 年代后期为“暖位相”。   对比可知,在1978-2000年南极臭氧洞快速增大时期,正处于拉马德雷现象的暖位相;在1957-1976年和2002-2004年南极臭氧洞快速收缩时期,正处于拉马德雷现象的冷位相。由此可见,南极臭氧洞与高空气压流密切相关,它首先是一种自然现象。或许,人类修补南极臭氧洞的努力有点象猴子捞月亮,真正决定臭氧洞增减的是自然力量而不是人类。时间会告诉我们最终的结论。 http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=364605 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-367716.html 相关新闻: 作者:蓝建中 来源:新华网 发布时间:2012-10-25 14:58:32选择字号:小 中 大 研究称南极臭氧空洞降至1989年来最小面积 日本气象厅日前发布的信息显示,南极上空臭氧空洞虽已扩至相当于南极大陆面积约1.5倍,但这也是1989年以来的最小面积。 据气象厅介绍,臭氧空洞的面积在今年9月扩大到2080万平方公里,这比2000年时观测到的2960万平方公里大幅缩小,2000年的数值是迄今观测到的最高值。 气象厅解释说,一方面,在国际社会努力下,破坏臭氧层的氯氟烃浓度正缓慢减少;另一方面,气象条件发挥了更重要的影响,主要是南极的低温区域比往年减小,难以形成所谓的“极区平流层云”,这也抑制了大气层中部分化合物与臭氧分子发生反应,减少了它们对臭氧层的破坏。 日本气象厅臭氧层信息中心说,今后有可能再次出现比今年更大的臭氧空洞,南极臭氧层要恢复到1980年之前的水平,需等到本世纪中叶。 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2012/10/270877.shtm 南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系 作 者:杨学祥  上传日期:2004-11-25 臭氧洞是一种自然现象:南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系                杨学祥 摘要:对比可知,在1978-2000年南极臭氧洞快速增大时期,正处于拉马德雷现象的暖位相;在1957-1976年和2002-2004年南极臭氧洞快速收缩时期,正处于拉马德雷现象的冷位相。由此可见,南极臭氧洞与高空气压流密切相关,它首先是一种自然现象。或许,人类修补南极臭氧洞的努力有点象猴子捞月亮,真正决定臭氧洞增减的是自然力量而不是人类。时间会告诉我们最终的结论。 关键词:南极臭氧洞,南极涡旋,高空气流,拉马德雷,暖位相,冷位相 1. 1978-2000年南极臭氧洞的快速扩大   科学家在南极地区最早发现了严重的臭氧层破坏。南极是一个非常寒冷的地区,终年被冰雪覆盖,四周环绕着海洋。1985 年,英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现:在过去10-15年间,每到春天南极上空平流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损。极地上空臭氧层的中心地带,近95%的臭氧被破坏。从地面向上观测,高空的臭氧层已极其稀薄,与周围相比像是形成了一个“洞”,直径上千千米,“臭氧洞”就是因此而得名的。臭氧洞可以用一个三维的结构来描述,即臭氧洞的面积、深度及延续时间。1987年10月,南极上空的臭氧浓度下降到了1957-1978年间的一半,臭氧洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。从那以后,臭氧浓度下降的速度还在加快,有时甚至减少到只剩30%,臭氧洞的面积也在不断扩大。1994年10月观测到臭氧洞曾一度蔓延到了南美洲最南端的上空。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展,1995年观测到的臭氧洞的天数是77天,到1996年几乎南极平流层的臭氧全部被破坏,臭氧洞发生天数增加到80天。1997年至今,科学家进一步观测到臭氧洞发生的时间也在提前,1998年臭氧洞的持续时间超过100天,是南极臭氧洞发现以来的最长记录,而且臭氧洞的面积比1997年增大约15%,几乎可以相当三个澳大利亚的面积。这一迹象表明,南极臭氧洞的损耗状况正在恶化之中。   卫星观测表明,此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到 1998 年臭氧空洞面积比 1997 年增大约 15%,几乎相当于三个澳大利亚大。前不久,日本环境厅发表的一项报告称,1998 年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录,为 2720 万平方公里,比南极大陆还大约 1 倍。   美、日、英、俄等国家联合观测发现,近年来,北极上空臭氧层也减少了 20%。在被称为是世界上“第三极”的青藏高原,中国大气物理及气象学者的观测也发现,青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度减少。根据全球总臭氧观测的结果表明,除赤道外,1978 - 1991 年总臭氧每 10 年间就减少 1% - 5%。   据新华社伦敦2000年9月8日电 美国宇航局的科学家说,9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到2830万平方公里,相当于美国领土面积的3倍。这是迄今观测到的最大的臭氧层空洞。   据美宇航局7日发表的新闻公报介绍,有关数据是由宇航局地球观测卫星上的“全臭氧绘图分光计”测得的。在此之前,人们观测到的最大臭氧层空洞是1998年9月19日出现的,面积为2720万平方公里 。 2. 2002-2004年南极臭氧洞的快速缩小   2002年9月,南极臭氧洞已经不可思议地缩减到原来的1/3大小,并且在近日一分为二。迄今为止仅有的解释是,空前的大规模气候变化将同温层变暖,于是抑制了能对臭氧层产生破坏的大气中化学物质的反应,同时还能引入一部分新的臭氧。新增加的臭氧可以帮助阻挡有害的紫外线辐射,这对于企鹅和居住在南半球南部的人来讲无疑都是喜讯。   臭氧洞的形成是由一些污染物引起的,例如过去常用于电冰箱和空调的含氯化合物等。在过去的6年当中,臭氧洞的面积一直稳定在大约2400万平方公里左右。然而,在过去的两周里,臭氧洞的面积下降到1500万平方公里,是从1988年以来的最小数值。9月29日,根据美国国家航空航天局的大气物理学家Paul Newman提供的数据,臭氧洞面积下降到仅仅200万平方公里。在今年9月,臭氧洞开始拉长,并且向南极方向移动。上周,它开始分裂,形成了两部分,一部分在南极海岸朝向非洲的地方,另一部分靠近南美。   人造卫星上的臭氧监测仪,是由美国国家航空航天局和美国国家海洋和大气层管理署管理使用的,它从1979年就被开始用来观察臭氧洞。但是过去臭氧监测仪一直都没有观察到类似今年发生的这种变化。   气象学家将臭氧洞的奇怪表现归因为全球范围内的大气环流。气流仅限于较低大气层,其能穿过同温层,进而改变臭氧的分布模式,在南半球,现在的环流尤其明显。研究人员认为,这能使同温层变暖,就会降低化学物质对臭氧层的破坏,通过抑制能促进化学物质反应的冰云粒子的形成,气流能通过携带富含臭氧的空气来修复部分空洞。   目前大家都在试图找出这其中的原因。但是,新增加的臭氧只能临时性的缓解问题。只有靠大气层中的那些可以破坏臭氧层的污染物的缓慢自净,以及持续减少排放这些化学物质才是解决问题的关键 。   中新网2002年9月19日电:据英国《独立报》18日报道说,澳大利亚科学家发现,南极上空臭氧层上的臭氧洞已开始萎缩,并将在2050年消失。报道说,据科学数据显示,大气层中破坏臭氧层的氯含量正在减少,因为自1987年的蒙特利尔环保协议之后,全球禁止在冰箱和空调中再使用氟氯碳化物(CFCs)。《独立报》说,负责此项研究的是澳大利亚大气科学家弗雷泽。他认为,这是个大新闻,也正是人们等待的好消息 。   中新网2003年8月1日电 科学家表示,他们首次发现确切证据显示南极臭氧层正在恢复到原来的健康状况。一个美国科学家小组发现,臭氧层受到破坏的速度正在出现显著下降。然而,科学家们也表示,臭氧层巨洞的完全弥合也至少需要50年的时间。这些研究结果是科学家们对过去20年来通过卫星和地面仪器收集的数据进行分析处理得出的。研究人员表示,1987年签署的首个全球环境保护条约《蒙特利尔议定书》是造成臭氧层逐渐弥合的原因之一 。   新华网圣地亚哥2004年11月11日电 根据智利气象局9日的报告,自九月中旬以来,南极上空的臭氧层空洞面积已经减少了50%,目前为1200万平方公里。报告指出,当前臭氧层空洞的面积远远小于过去十年间10月底的平均值,与2002年同期的观测结果相当。      数据显示,南极臭氧层空洞在每年10月面积达到最大。最新的观测结果似乎表明臭氧层空洞扩大的趋势今年有所抑制。本次报告中的数据来自智利的地面观测站,并得到空间卫星观测结果的证实 。 3. 南极臭氧洞的形成机制   南极臭氧洞的发现和观测,是臭氧层损耗现象最直观的证明,也是研究臭氧层损耗成因最重要的自然背景。南极臭氧洞成因有多种假设,其中主要有:   a、与太阳活动周期有关的自然现象   b、火山活动的影响   c、当地天气动力学过程的影响   d、人为活动的影响——如氯化物的排放进入大气平流层层   各种假设均有一定的说服力和自身的特点,目前还不能完全肯定某一种而否定另一种。但不管怎样,归根到底是物理和化学的作用。化学作用是影响臭氧浓度最根本的动力,物理过程影响着化学过程的效率,因为物理过程创造和影响化学作用过程的外部环境。物理过程(动力学过程)可能是南极臭氧季节性变化的主导因素,其他的自然因素可能为臭氧的化学消耗提供或创造适宜的环境或者一定程度上直接影响臭氧的浓度。但是,在漫长的历史过程中,臭氧的动态平衡已经形成,并为地球上的万灵生存提供免遭紫外伤害的保护伞。显然,没有人为活动的影响,臭氧损耗不可能象今天这样显著。况且,人类文明发展至今,人类在自然界面前不再仅仅是自然的产物,而且能够并且有意识或无意识地作为一种新的地质力量参与自然界的作用。在这种意义上,人为活动对臭氧损耗以至于整个环境的影响尤其重要,它有可能导致人类对文明发展的重新估量和定向。   根据科学家科考结果,科学家们推断:携带北半球散发的氯氟烃的大气环流,随赤道附近的热空气上升,分流向两极,然后冷却下沉,从低空回流到赤道附近的回归线。   在南极黑暗酷冷的冬季(6-9月份),下沉的空气在南极洲的山地受阻,停止环流而就地旋转,吸入冷空气形成“极地风暴漩涡”。旋涡上升至臭氧层成为滞留的冰晶云,冰晶云吸收并积聚氯氟烃类物质。   当南极的春季来临(九月下旬),阳光照射冰云,冰晶融化,释放吸附的氯氟烃类物质。在紫外线的照射下,分解产生氯原子,与臭氧反应,形成季节性的“臭氧空洞”。因为北极没有极地大陆和高山,仅有一片海洋冰帽,形不成大范围的强烈的“极地风暴”,所以不易产生象南极那样大的臭氧洞。但是,北极上空的臭氧在不断地减少 。南极基地风暴与9-11月地球自转速度变化有密切关系 。 4. 南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系   哥斯达黎加气象协会气象分析预报部主任加沃纳•斯托茨日前在这里接受本社记者采访时指出,据最新气象卫星云图预测,从 2000 年开始,“拉马德雷”正在进入“冷位相”阶段,这将使“拉尼娜”现象的影响加剧,对全球气候产生重大影响。   “拉马德雷”现象是美国海洋学家斯蒂文•黑尔于 1996 年发现的,在气象和海洋学上被称为“太平洋十年涛动”(ODP)。科学研究的初步结果表明,ODP 同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着极其密切的关系,被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”,“拉马德雷”一词在西班牙语中的意思也正是“母亲”。   “拉马德雷”是一种高空气压流,分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现,每种现象持续 20 年至 30 年。近 100 多年来,“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。第一周期的“冷位相”发生于 1890 年至 1924 年,而 1925 年至 1946 年为“暖位相”;第二周期的“冷位相”出现于 1947 年至 1976 年,1977 年至 90 年代后期为“暖位相”。   当“拉马德雷”现象以“暖位相”形式出现时,北美大陆附近海面的水温就会异常升高,而北太平洋洋面温度却异常下降。与此同时,太平洋气流由美洲和亚洲两大陆向太平洋中央移动。当“拉马德雷”以“冷位相”形式出现时,情况正好相反。   在谈到“拉马德雷”与“厄尔尼诺”和“拉尼娜”之间的关系时,斯托茨介绍说,如果“暖位相”的“拉马德雷”与“厄尔尼诺”相遇,将使其更强烈,出现的次数更频繁;假如“冷位相”的“拉马德雷”与“拉尼娜”现象相遇,那么“拉尼娜”将显示强劲的势头,出现频繁 。   对比可知,在1978-2000年南极臭氧洞快速增大时期,正处于拉马德雷现象的暖位相;在1957-1976年和2002-2004年南极臭氧洞快速收缩时期,正处于拉马德雷现象的冷位相。由此可见,南极臭氧洞与高空气压流密切相关,它首先是一种自然现象。或许,人类修补南极臭氧洞的努力有点象猴子捞月亮,真正决定臭氧洞增减的是自然力量而不是人类。时间会告诉我们最终的结论。 参考文献 1.保护臭氧层。 http://www.acca21.org.cn/news/news07-03.html 2.一分为二的南极臭氧洞。摘自《科学时报》。 http://www.lckp.com/dqtm/hbdg/51.htm 3.英报称南极臭氧洞已开始萎缩并将在2050年消失。 http://www.sina.com.cn 2002年09月19日09:51 中国新闻网。 http://news.sina.com.cn/w/2002-09-19/0951732570.html 4.科学家称南极臭氧洞逐渐弥合 完全恢复尚需50年. http://news.tom.com 2003年08月01日11时10分。来源:中国新闻网。 http://news.tom.com/Archive/1003/2003/8/1-40214.html 5.王洋。南极臭氧洞面积减小50% 目前为1200万平方公里。2004-11-12 10:14:02来源:新华网。编辑:刘蕊。 http://www.northeast.com.cn/kjnews/80200411120251.htm 6.南极臭氧洞的形成原因。中国教育和科研计算机网。 http://www.edu.cn/20030911/3090749.shtml 7.杨学祥, 陈殿友. 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系. 地壳形变与地震,2000,20(3): 39-48 8.李强。哥专家称“拉马德雷”现象进入冷位相期。 http://www.enviroinfo.org.cn/Climate_Weather/b041805.htm http://www.envir.gov.cn/forum/20044598.htm http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=364605 http://blog.sciencenet.cn/blog-2277-367716.html
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2011天灾不断频破纪录:关注灾害潮汐周期
热度 1 杨学祥 2011-12-28 15:29
2011天灾不断频破纪录 地球走过伤痕累累1年 2011年12月28日 09:01 韩小妮 来源:赛迪网 2011年,地球走过“伤痕累累”的一年,在自然灾害面前,人类显得如此无助而渺小…… 这一年,地球频频刷新此前的各项纪录。全球温室气体含量创新高,北极首现臭氧空洞,日本遭遇该国 有地震记录以来最强地震并引发史上第二大核灾难,旱灾、洪涝、龙卷风等自然灾害和极端天气事件频 现…… 年终岁末,晨报盘点这重写纪录之年。“2012”大灾难虽然只是个“传说”,但倘若不善待地球,将来 会有更多的纪录被改写。 ■日本9级强震引发第二大核灾难 今年破坏力最大的地震莫过于3月11日日本东北部海域发生的里氏9.0级地震,地震引发海啸(见大图), 并导致近1.6万人丧生,3900多人仍下落不明。日本大地震堪称日本有地震记录以来发生的最强烈地震。 地震和海啸导致福岛核电站发生熔毁事故,也成为切尔诺贝利核事故后最为严重的核灾难。尽管这起核 事故的长期影响仍有待观察,但对核工业的影响已显现出来并带有破坏性。福岛核灾难发生后,包括德 国和日本在内的一些国家宣布大幅减少对核能的依赖。有分析认为,福岛核危机有可能改写人类核能产 业的发展。 点评:2011是地震频繁的一年。仅1月1日至2月11日的近7个星期里,就有阿根廷、智利、伊朗、巴基斯 坦、塔吉克斯坦、汤加、缅甸、所罗门群岛、斐济、新西兰等国遭遇地震。 ■长江流域旱涝急转近60年一遇 今年1月至5月,长江中下游地区降水连续偏少,江淮、江汉、江南中部和北部偏少5-8成,出现了近60年 来最重干旱。之后又“旱涝急转”,6月3日至24日,出现5次强降雨过程,包括湖南、湖北、江西、安徽 、江苏、浙江、上海在内的长江中下游地区六省一市,区域平均降水量247.9毫米,较常年同期的153.2 毫米偏多62%,为近56年历史同期最多,部分地区发生洪涝及山洪地质灾害。 点评:几天前还在饱受干旱之苦,守着大江大湖“喊渴”;可是几天后又大雨倾盆,导致上百万人遭遇 洪灾。尽管“旱涝急转”是一种极端天气现象,与全球气候变暖的大环境有关,但对于长江中下游地区 的流域生态保护与管理也提出了多方面的警示。 ■“非洲之角”大旱闹饥荒 2011年,非洲东部的“非洲之角”发生近60年来最严重的干旱,造成饮水困难,粮食短缺,引发的饥荒 使1240万人受灾,数千人和几百万动物死亡。其中,受灾最严重的索马里已有近3万名儿童死于饥荒,三 分之一儿童营养不良。 点评:这是联合国自1984年埃塞俄比亚饥荒后首次正式宣布非洲闹饥荒。事实上历次粮食饥荒,非洲一 直是最大的受害者。 泰国发生半世纪以来最严重洪灾 这边旱,那边涝。7月底至11月上旬,泰国发生半个世纪以来最严重洪灾,造成900万人受灾,近600人死 亡,100多万公顷农田被淹,首都曼谷20%的面积被洪水浸泡。此次洪灾造成的直接经济损失预计超过 4000亿泰铢(约合人民币800亿元)。 点评:不光是泰国,今年年初,先是澳大利亚遭遇洪灾,受灾面积相当于法国和德国的面积总和。 8月 中旬至9月中旬,巴基斯坦南部多次遭强降水袭击,造成820万人遭受洪灾。年底,热带风暴“天鹰”又 重创菲律宾,强降水引发洪灾,造成30万人无家可归。 美国4月遭875个龙卷风破纪录 2011年4月,美国共遭遇875个龙卷风,远远超出2003年5月542个的月龙卷风个数最多纪录。其中,4月27 日为近80多年来美国龙卷风单日死亡人数最多的一天,共340人丧生。 5月22日-24日,龙卷风又继续袭 击美国中西部,造成密苏里州、俄克拉何马州和堪萨斯州至少130人死亡。 点评:2010年,西欧、俄罗斯、巴基斯坦、中东等地均遭遇了极端天气事件。今年则轮到了北美。除了 龙卷风,美国今年还遭遇了密西西比河及密苏里河洪灾,克萨斯州、新墨西哥州和亚利桑那州的山火, 南部严重干旱。据估计,美国今年已遭遇了14场损失超过10亿美元的自然灾害,经济损失总计超过550亿 美元。 ■北极首现臭氧空洞 今年春天,北极上空首次出现臭氧空洞,面积最大时相当于5个德国那么大。自上世纪80年代中期以来, 南极上空每年都会出现臭氧空洞,但北极出现臭氧空洞还是头一遭。没有了臭氧层的保护,紫外线直射 下来会导致农作物减产,同时晒伤人类皮肤,甚至引发皮肤癌。科学家怀疑,今年欧洲冬小麦的大量减 产是北极臭氧空洞造成。 点评:一个国际研究小组在对观测数据进行分析后发现,北极首现臭氧空洞是因为去年冬天至今年春天 ,北极出现异常持久的寒冷天气。 最热的“拉尼娜”年 世界气象组织发布的2011年全球气候报告显示,尽管今年发生使重要海区变冷的拉尼娜现象,但与其他 “拉尼娜年份”相比,今年很可能是最热的一年。在有纪录以来的年份热度排行榜上,今年名列第十。 2011年全球多数地区的地表气温都高于长期平均值。在俄罗斯北部,1月至10月的气温比长期平均值高4 摄氏度。中美洲地区经历了140年以来最热的年度。 点评:值得一提的是,今年罕见地出现了两次“拉尼娜”事件。继2010年 http://it.people.com.cn/h/2011/1228/c227888-1181413497.html 2011年和1999年的相似性:共同的预见 2010-12-18 07:15 2011年和1999年的相似性:共同的预见 杨学祥 研究表明,厄尔尼诺和拉尼娜是全球灾害的最强信号。我们在2009年初就关注下一次不寻常的厄尔 尼诺事件,因为它会给全球带来流感全球大流行等重大灾害 。事实上,2009年的厄尔尼诺事件不仅给 全球带来流感爆发,而且给全球带来暴雪和酷暑、干旱和洪水、强震和大风灾害。 2010年的拉尼娜事件能给世界带来什么? 一、干旱 二、洪涝 1 三、低温冻害 四、风雹 五、地震 根据潮汐和地球自转12年周期,2010年与1998年、2011年与1999年的情况大致相同:1998年为有记 录以来温度最高,1999气温骤降,地震增强(台湾9·21大地震)。2009-2010年发生厄尔尼诺事件, 2010年7月发生拉尼娜事件。2011年低温多震可能性很大 。人们只记住了1998年是有气象记录以来最 暖的一年,忽略了紧随其后的1999年的气温低谷和地震频发,全球气温的暴起暴落值得关注。1999年的 干旱、洪涝、低温冻害、风雹、地震灾害值得关注,我们必须做好预防的准备 。 参考文献(略) http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=394724
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[转载]北极上空惊现臭氧空洞:臭氧减少幅度打破记录
杨学祥 2011-10-4 13:01
北极上空惊现臭氧空洞:臭氧减少幅度打破记录 http://www.sina.com.cn 2011年10月04日11:21 金羊网-新快报 微博 北极臭氧空洞   据新华社电 一个国际研究小组2日发表的报告说,他们对今年春天观测到的北极上空臭氧减少的数据进行了分析,最终确认这次北极臭氧减少幅度打破了观测记录,首次出现了类似南极上空的臭氧空洞。   美国、加拿大、芬兰、丹麦等国研究人员共同完成的这份报告发表在《自然》杂志网站上。报告说,对今年春天北极上空臭氧观测数据的分析显示,在18到20公里的高空臭氧减少的幅度超过了80%,可谓史无前例。其程度可与南极臭氧空洞相提并论,可以认为北极首次出现了臭氧空洞。   研究人员分析,北极臭氧此次大幅减少的原因是,从去年冬天到今年春天,北极地区寒冷天气持续时间异乎寻常的长。在寒冷条件下,能破坏臭氧的含氯化合物会更活跃,导致了臭氧空洞的出现。   臭氧是由三个氧原子组成的氧同素异形体。距地表20公里左右高空存在一个臭氧层,可以吸收部分对人体有害的紫外线。暴露在这些紫外线下可导致人们皮肤烧伤甚至患上皮肤癌。   近几十年来,由于人类释放了大量氯氟烃等破坏臭氧的物质,臭氧层不时出现一些空洞,特别是在南极地区每年冬天都会观测到臭氧空洞。 http://tech.sina.com.cn/d/2011-10-04/11216140803.shtml
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北极上空首次出现臭氧空洞:2014年达到极大值
杨学祥 2011-10-4 06:08
北极上空首次出现臭氧空洞: 2014 年达到极大值 杨学祥 【法新社日内瓦 2010 年 9 月 17 日 电】联合国科学家说,地球上层大气的保护性臭氧层已经停止变薄,到本世纪中期能有很大程度的恢复。而这要归功于不准使用有害化学物质的禁令。本周发表的《 2010 年臭氧层消耗科学评估》报告说, 1987 年出台淘汰氯氟烃——用于冰箱、气溶胶喷雾和一些包装用泡沫材料中的物质——的国际协定作用很成功。 在 20 世纪 70 年代,人们第一次观察到南极上空出现季节性的臭氧层空洞。到了 80 年代,当科学家们发现大量使用氯氟烃导致问题恶化后向世人敲响了警钟,并促成 196 个国家和地区签署《蒙特利尔议定书》。 世界气象组织的研究负责人莱恩·巴里说:“ 1987 年签署的《蒙特利尔议定书》旨在控制臭氧层消耗。议定书已生效,它在过去的几十年里阻止臭氧层迸一步消耗。它保护了我们。”他对记者说:“全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗,不过尚未递增。”【 3 】 联合国 2010 年 10 月关于全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗的庆功报告余音未尽,北极臭氧洞形成的的惊人警报不期而至。 1987 年签署的《蒙特利尔议定书》是成功了,还是失败了?臭氧洞是自然成因,还是人为制造?我们必须重新审视臭氧洞的成因。 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=428523 数据表明, 1996-1997 年和 2004-2005 年是北极臭氧浓度的低值期,其中, 1995-1997 年为月亮赤纬角最小值时期, 2005-2007 年为月亮赤纬角最大值时期。 2014-2016 年又是月亮赤纬角最小值时期,北极臭氧洞在这期间可能达到最大。 10 年周期值得关注。 图1 1996-2005年3月北极臭氧浓度 图 1 1996-2005 年 3 月北极臭氧浓度 附件: 北极上空首次出现臭氧空洞 http://www.sina.com.cn 2011 年 10 月 03 日 10:14 新华网   新华网伦敦 10 月 2 日 电 ( 记者 黄堃 ) 一个国际研究小组 2 日发表的报告说,他们对今年春天观测到的北极上空臭氧减少的数据进行了分析,最终确认这次北极臭氧减少幅度打破了观测记录,首次出现了类似南极上空的臭氧空洞。   美国、加拿大、芬兰、丹麦等国研究人员共同完成的这份报告发表在《自然》杂志网站上。报告说,对今年春天北极上空臭氧观测数据的分析显示,在 18 到 20 公里 的高空臭氧减少的幅度超过了 80% ,可谓史无前例。其程度可与南极臭氧空洞相提并论,可以认为北极首次出现了臭氧空洞。   研究人员分析,北极臭氧此次大幅减少的原因是,从去年冬天到今年春天,北极地区寒冷天气持续时间异乎寻常的长。在寒冷条件下,能破坏臭氧的含氯化合物会更活跃,导致了臭氧空洞的出现。   他们还认为,今后北极完全有可能再次出现臭氧空洞,但具体时间难以预测。   臭氧是由三个氧原子组成的氧同素异形体。距地表 20 公里 左右高空存在一个臭氧层,可以吸收部分对人体有害的紫外线。近几十年来,由于人类释放了大量氯氟烃等破坏臭氧的物质,臭氧层不时出现一些空洞,特别是在南极地区每年冬天都会观测到臭氧空洞。   为了保护臭氧层,国际社会在 1987 年出台《蒙特利尔议定书》,要求控制氯氟烃等破坏臭氧层物质的排放,但由于已排放的含氯化合物会在大气中存在较长时间,短时期内难以修补对臭氧层的损害。 http://news.sina.com.cn/w/2011-10-03/101423254310.shtml 今年 3 月气温为近 23 年来最低值 与强潮汐组合有关 2011-4-2 14:03 今年 3 月气温为近 23 年来最低值 与大气环流有关 http://www.sina.com.cn 2011 年 04 月 02 日 12:15 中国新闻网  中新网 4 月 2 日 电中国气象局今天举行例行新闻发布会,中国气象局应急减灾与公共服务司司长陈振林介绍,今年 3 月总体气温偏低,全国平均气温为 2.4 ℃ ,较常年同期 ( 3.2 ℃ ) 偏低 0.8 ℃ ,为近 23 年来最低值。   陈振林说,除华北东南部、黄淮西部及黑龙江北部、西藏西部等地偏高 1 ~ 2 ℃外,全国其余大部地区气温接近常年同期或偏低,其中新疆大部、甘肃大部、宁夏、内蒙古西部、贵州大部、云南东部、广西、广东西南部、海南等地偏低 2 ~ 4 ℃,北疆局地偏低 4 ℃ 以上。   国家气候中心气候与气候变化服务室正研高工艾婉秀解释称,从新疆到西南东部、一直到华南,偏低非常明显,原因跟大气环流有关系,跟暖湿气流弱有关系,冷气团控制时间比较长,回暖迟缓。 (编辑: SN039 ) http://news.sina.com.cn/c/2011-04-02/121522228497.shtml 2011 年 3 月潮汐组合:倒春寒可能性很大 2011-2-20 11:38 2011 年 3 月潮汐组合:倒春寒可能性很大 杨学祥 2011 年 1-5 月,月亮近地潮和日月大潮的间隔时间不超过 3 天,为强潮汐时期。 2011 年 3 月是第三个强潮汐月,倒春寒发生的可能性很大,严防强寒流的爆发。 潮汐组合 A : 2011 年 3 月 5 日 为日月大潮,潮汐强度较大,同日月亮赤纬角达到最小值北纬 0.00007 度,赤道和两极潮汐变化最大,地球扁率变大,地球自转变慢,两者最强叠加,可激发地震火山活动和冷空气活动。 6 日为月亮远地潮,比近地潮减弱 35% 。 潮汐组合 B : 2011 年 3 月 13 日 月亮赤纬角达到最大值北纬 23.82247 度,同日为日月小潮(上弦),两者强叠加,潮汐南北摆动幅度变大,强度相对变弱。 潮汐组合 C : 3 月 19 日 月亮赤纬角达到最小值北纬 0.00008 度, 20 日为日月大潮和月亮近地潮, 21 日为春分,日、地、月在赤道面成一线排列,四种天文奇点强叠加,潮汐强度最大,赤道和两极潮汐变化最大,地球扁率变大,地球自转变慢,有利于拉尼娜发展,可激发地震火山活动和冷空气活动。 潮汐组合 D : 3 月 26 日 为日月小潮(下弦), 25 日月亮赤纬角达到极大值南纬 23.71727 度。两者强叠加,潮汐强度变弱,潮汐南北震荡幅度变大。 本月天文奇点相对集中,潮汐组合个数减少,变化幅度增大,容易激发突发事件,倒春寒和沙尘暴发生的可能性增大。 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=414789 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=417883 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=419912 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=429056 北极臭氧洞在 2014 至 2016 年达到极大值 2011-4-1 15:00 关键词 : 北极臭氧洞 火山灰 极涡 月亮赤纬角 太阳风 北极臭氧洞在 2014 至 2016 年达到极大值 杨学祥,杨冬红 近日,中国风云三号卫星臭氧总量探测仪在北极上空监测到一个明显的臭氧低值区,在该低值区内臭氧总量是正常情况下平均值的一半左右,部分地区的臭氧总量达到了臭氧洞的标准 (220DU) 。专家表示,导致北极臭氧洞形成的主要原因是今年春季极寒冷的极涡内生成了极地平流层云,在太阳紫外线的作用下释放出破坏臭氧的卤素原子。臭氧浓度较低的地区可能向南最远已经延伸到纽约上空。他们发出警告说,皮肤癌风险或将提升。 北极臭氧洞形成的原因 是什么原因导致了这次的北极臭氧洞?专家说,原因很多,但最主要的可能是极端气候和火山的原因。专家说, 1991 年,菲律宾的大火山喷发导致当年北极的臭氧浓度变低; 1995 年~ 1997 年北极臭氧浓度很低,也和火山有关。美国宇航局曾经对过去 30 年火山和臭氧浓度的关系进行过研究,专家们发现,火山灰是“臭氧杀手”。火山喷发后会散发出大量的火山灰,还有大量的气溶胶。这些火山颗粒物会在大气平流层滞留一两年时间才沉降到陆地上。当这些颗粒物停留在平流层,它们就会和空气中的臭氧发生化学反应,形成冰晶云。它们加速了臭氧的消失。 此外,极度的冷空气涡是“二号杀手”。专家说,去年冬天、今年春天,北半球的气温极低,这股极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。 和人类活动有没有关系?专家说:“人类活动释放的氟利昂、气溶胶导致臭氧浓度降低是一个逐渐递减的过程,但今年北极臭氧洞的形成比较快,和人类活动关系不是很大【 1 】。” 我在 1999 年指出,造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风,而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在今年 5 月份出版的《科学美国人》杂志中文版上。我在论文中指出,有 3 个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞:太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄;处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层;太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧【 2 】。 根据地球公转轨道,秋分( 9 月 22-24 日)到冬至( 12 月 21-23 日),南极的极昼使太阳辐射对南极最强,产生南极的臭氧洞;春分( 3 月 20-22 日)到夏至( 6 月 21-22 日,北极的极昼使太阳对北极辐射最强,易产生北极的臭氧洞。其中, 2010 年冰岛火山的异常喷发规模最大,火山灰集中在北极,降温和破坏臭氧的作用值得关注。由于地球近日点在 1 月 3 日 或 4 日,远日点在 7 月 2 日 或 3 日,这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因,也是臭氧洞季节性变化的原因。臭氧洞应该周期性地在南北两极轮流出现【 2-4 】。 2011 年北极臭氧减少的背景是:太阳活动由 2009 年的谷值向 2013 年的峰值过渡,太阳高能粒子活动逐渐增强; 2011 年 1-3 月北半球受到低温暴雪的袭击,低温和北极涛动强烈; 2010 年 3 月爆发的冰岛火山喷发,巨量的火山灰不仅降低了气温,而且破坏了臭氧。 北极臭氧洞在氟利昂停滞消耗臭氧的条件下产生,自然规律再次出人意料地证实了自身的存在,人类的努力如猴子捞月亮,劳而无功,甚至帮了个倒忙【 5 】。 澳大利亚气象学家 E. 布赖恩特指出,形成南极“臭氧洞”的理论看似完美无缺,其实也存在不确定性。例如,因为卤化烃不是减少平流层臭氧的唯一机制。能够清除平流层臭氧的许多基都能自然出现,如 OH 和 NO 即在太阳耀斑随太阳黑子活动而增多的过程中明显增多。此外,火山缓慢喷发及爆发会放出比 CFCs 中高 5 倍的氯,氯还是燃煤、丛林大火、海藻分界及盐喷溅的副产品。大气中每年盐喷溅出的氯比 CFCs 中的大 100 多倍,这些氯大多在大气低层消失。大的火山喷发制造了大量的以氯化氢的形式存在的氯,并将其注入平流层。坦博拉火山和喀拉喀托火山分别在 1815 年和 1883 年喷发,向大气释放了 21100t 和 3.6 × 106t 氯。 1982 年墨西哥厄尔冲火山的喷发使臭氧的总量减少了 2% ,而近来在 1991 年 6 月发生的皮纳图博火山大喷发在 3~6 个月就使臭氧减少了 20% 。火山喷发也会大量增加大气上层的硫酸盐气溶胶,它们有助于释放促使臭氧消耗的氯根,同时增加平流层低层的“非氧化”,这种反应的氧化氯含量不受限制,会通过化学反应消耗臭氧【 6 】。 事实上,对氟里昂的研究导致大气氯离子层和钠离子层的发现,大气中的钠离子和氯离子是氯化钠光解的结果。氟里昂的光解、氯化钠和氯化氢的光解和电解都可以产生氯离子。我们曾指出,大气中的氯离子不仅来自氟里昂,而且来自温暖海水中 NaCl 的蒸发和光解、大气与海洋的放电作用(电解食盐水)、酸雨(富含 CO2 和 SO2 )对海水中 CaCl2 的复分解反应和火山喷发。气温下降,海洋表面温度降低,将导致 NaCl 蒸发和 CaCl2 复分解反应的减慢【 7 , 8 】。 过去人们认为,破坏臭氧的含氯化合物都是人为产生的。最近发现,天然生成的溴也是臭氧的破坏者【 9 】;由腐烂植物所产生的氯化碳氢化合物在土壤、沉积物和天然水中的分布比无机氯更丰富【 10 】。 Casey 指出【 11 】,这个发现“带有惊人的社会和科学意义。”可惜,人们忽视了这个发现。 大气的全球对流循环:氟利昂向南极集中 北半球的大陆面积和人口占全球的大部分,人为产生的氟利昂也集中在北半球。如果是氟利昂的原因,则臭氧空洞应该出现在北极而非南极才能解释得通。仅凭大气的半球对流系统,北半球的氟利昂无法进入南半球,这就需要一个大气的全球对流系统。 从春分到秋分,是北极的极昼,太阳风和光压压缩地球磁层和大气层,在背光一面形成地磁层的磁尾和大气的气尾,大气由北半球向南半球流动;从秋分到春分,是南极的极昼,太阳风和光压压缩地球磁层和大气层,在背光一面形成地磁层的磁尾和大气的气尾,大气由南半球向北半球流动,这样就形成了大气的全球对流系统。由于地球近日点在 1 月 3 日 或 4 日,远日点在 7 月 2 日 或 3 日,这使大气北流的强度大于南流的强度。大气南北半球之间的交换在大气高层非常强烈。潮汐南北震荡增强了大气的全球对流循环。 类比于彗星质量的消失,我们可以模拟出行星大气的消失过程。当轨道偏心率较大的行星向太阳靠近时,太阳风和太阳辐射将一部分大气物质吹走,形成背光的“气尾”;当行星向离开太阳的方向运动时,“气尾”收缩。行星每靠近太阳一次,就失掉相当大数量的大气质量。这是近日行星原始大气完全丧失殆尽的原因,也是水星和火星的大气非常稀薄的原因。 因为在近日行星中,水星与火星的轨道偏心率最大,分别为 0.206 和 0.093 ;而地球的偏心率较小,为 0.017 ,金星的偏心率更小,为 0.007 。显然,近日行星的大气密度与其轨道偏心率成反比。类比与彗星的大气散失,就可以解释为什么近日行星中轨道偏心率大的行星大气散失的比较多,大气非常稀薄。 原苏联“福波斯” 2 号探测器发现,在火星黑夜的一侧现在仍有大量氧气向宇宙流失 。这一事实证明了火星背光气尾的存在。由以上推理可知,公转轨道偏心率很大的火星向太阳靠近的时候,背光“气尾”变长且质量损失变大;远离太阳的时候,背光“气尾”变短且质量损失减少【 12 】。地球大气的气尾有南北摆动的特征,是大气全对流球循环的证据。 赤道辐合带( ITCZ )环绕着地球,南、北半球的信风在此汇合辐合。海洋的最高温度与 ITCZ 的年平均位置有关。 ITCZ 并不确切地位于赤道上,而是偏北 5~10 个纬度。该地区信风的辐合及高的海表温度造成大气的上升运动,形成降水云系 .ITCZ 的正常位置与季节循环密切相关。因此,通常人们都知道它的一般位置和季节变化。但是对于特定的季节或年份,其精确位置和类似产生降水过程的强度等若干特征可能发生变化。厄尔尼诺和南方涛动是造成 ITCZ 活动异常的重要因素。 赤道辐合带为什么向北偏移?这与南北半球的陆海分布有关,也与南极的极涡比北极强大有关。这是北半球的氟利昂能够向南极集中并且能破坏臭氧的原因之一。南极涡旋强度的减弱,降低了氟利昂向南极集中的动力,导致氟利昂大量聚集在北半球,这可能是南极臭氧洞封闭,北极臭氧洞打开的原因之一。 两极臭氧洞首先是自然的产物。极夜和极昼的交替,极涡和低温条件,火山灰向极地的集中,臭氧洞在南北两极的轮换,都是自然规律运作的结果,远非人力所能控制。北半球大陆集中,人口稠密,如果《蒙特利尔议定书》的努力只是将臭氧洞从南极迁移到北极,这项成功究竟是福音还是灾难【 5 】? 北极臭氧洞的发展趋势: 2014-2016 年最大 “臭氧浓度低的气团向美国飘移,那是因为全球大气环流的原因造成的。其实也不用太紧张,北极上空的臭氧浓度,过了 4 月就会逐渐恢复正常。”专家说,不过,北极臭氧稀薄也就是出现在春天, 1 月和 2 月,北极都是极夜,照射不到太阳; 3 月~ 4 月,臭氧浓度会变得相对稀薄,之后,就会逐渐恢复正常。记者看到了一组 1970 年~ 2005 年北极的臭氧浓度曲线图。通过这个曲线图,可以看出北极每年的臭氧浓度是波动的,于 1995 年~ 1997 年达到一个极低值,当时的臭氧浓度也在 220DU 的边缘,但, 1998 年,北极臭氧浓度迅速回升到 270DU 左右。“臭氧浓度年年都不太一样,时高时低的。”专家说,北极的臭氧洞会不会像南极一样,年年都有?这很难说,或许明年这个臭氧洞就已经消失了,北极的臭氧浓度就恢复正常了【 1 】。 图 1 1996-2005 年 3 月北极臭氧浓度变化 新华社布鲁塞尔 2005 年 1 月 31 日 电 欧洲科学家新近证实,连续 50 多年来,北冰洋上空平流层的气温每年冬天持续下降,今年已经达到历史最低点。专家认为,如果这种极度低温现象持续下去,北极上空臭氧层在未来数十年中还会继续变薄,空洞将会继续增大。   欧盟委员会 31 日公布了欧洲科学家的上述观测结论。欧盟委员会负责科学和研究的委员亚内兹•波托奇尼克对此指出,今年北冰洋遭受酷寒,科学家已经发现这种天气对臭氧层造成的破坏。 据欧洲科学家介绍,北冰洋地区的臭氧层从上世纪 80 年代开始变薄。臭氧层变薄和空洞加大造成的直接后果是紫外线对人类损害加大,这将导致皮肤癌和白内障患者人数增加,并将导致一些物种灭绝。目前,科学家正在密切跟踪观测,加紧研究,以期弄清臭氧层空洞将以何种速度扩大,为什么北冰洋上空平流层气温连年冬天持续下降,以及哪些国家将会受到影响等问题。他们认为,北极上空臭氧层变化不但将影响北极无人居住地区,而且将危及斯堪的纳维亚和中欧地区【 13 】。 从图 1 中可以看到, 1996-1997 年和 2004-2005 年是北极臭氧浓度的低值期,其中, 1995-1997 年为月亮赤纬角最小值时期, 2005-2007 年为月亮赤纬角最大值时期。 2014-2016 年又是月亮赤纬角最小值时期,北极臭氧洞在这期间可能达到最大。 月亮赤纬角最小值时期的潮汐南北震荡幅度变小;月亮赤纬角最大时期的潮汐南北震荡幅度变大。这两个时期为什么北极臭氧浓度减少,需要一个合理的科学解释。 2011 年 3 月北极臭氧洞的形成是以下条件的叠加:太阳活动由 2009 年的谷值向 2013 年的峰值过渡,太阳高能粒子活动逐渐增强; 2011 年 1-3 月北半球受到低温暴雪的袭击,低温和北极涛动强烈; 2010 年 3 月爆发的冰岛火山喷发,巨量的火山灰不仅降低了气温,而且破坏了臭氧。 2013 年太阳活动达到最大值, 2014 年月亮赤纬角达到最大值, 2013-2014 年可能发生强拉尼娜事件, 2014 年可能有特大地震发生【 14 】,类似今年的北半球低温暴雪将再次发生, 2013-2014 年北极臭氧洞可能进入最大值时期。 参考文献 1. 胡玉梅,安莹。北极上空疑现首个臭氧洞 或已延伸到纽约上空。凤凰网资讯。 2011-3-31 来源:现代快报。 http://news.ifeng.com/world/detail_2011_03/31/5477890_0.shtml 2. 杨学祥。地球历史上出现最大臭氧洞是火山爆发造成 (转载)。 2009-9-24 19:02 科学网。 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=257627 3. 地球历史上出现最大臭氧洞是火山爆发造成。 2007-06-06 08:28:53 http://www.cnhubei.com/200705/ca1355014.htm 4. 周长庆,高景泰。我国科学家杨学祥提出新观点 : 臭氧空洞 " 元凶 " 是太阳风。科技文萃。 1999, (8) 。 http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjwc199908034.aspx 5. 杨学祥。停止排放氟利昂后的北极臭氧洞:重新审视成因。 2011-4-1 07:03 科学网。 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=428523 6. E. 布赖恩特。气候过程和气候变化。刘东生 等译。科学出版社, 2004 。 158 页。中国科学院研究生院教材。 7. 杨学祥 . 大气氯粒子层的形成原因 . 中国学术期刊文摘 , 2000, 6 ( 3 ): 370~371 8. 杨学祥。人类修复臭氧洞的努力遭遇尴尬。 2006-10-25 上海热线 绿色论坛。 http://www.envir.gov.cn/forum/20068918.htm 9. Hebestreit K, Stutz J, Rosen D, et al. DOAS measurements of tropospheric bromine oxide in mid-Latitudes . Science, 1999, 283: 55-57. 10. Satish C B M. Formation of stable chlorinated hydrocarbons in weathering plant materiall . Science, 2002, 295: 1039-1041. 11. Casey W H. The fate of chlorine in soils . Science, 2002., 295: 985-986. 12. 杨学祥。透过专家看世界:专家观点仅仅是某专业的观点。上传日期: 2004-7-26 上海环境热线 绿色论坛。 http://www.envir.gov.cn/forum/20043755.htm 13. 卢苏燕。低温将加大北极上空臭氧空洞。 2005-2-3 文章来源:科技日报( 2005.02.02 ) http://www.bjkp.gov.cn/bjkpzc/kjqy/hjkx/32611.shtml 14. 杨学祥 , 杨冬红 . 全球进入特大地震频发期 . 百科知识 2008.07 上 , 《百科知识》 2008/07 上 , 8-9. http://www.jllib.cn/library/magazine/20080707k.htm http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=428724 停止排放氟利昂后的北极臭氧洞:重新审视成因 2011-4-1 07:03 停止排放氟利昂后的北极臭氧洞:重新审视成因 杨学祥 据国家卫星气象中心监测数据显示,风云三号卫星臭氧总量探测仪在北极上空监测到一个明显的臭氧低值区,在该低值区内臭氧总量是正常情况下平均值的一半左右,部分地区的臭氧总量达到了臭氧洞的标准 (220DU) 。虽然没有形成南极上空那样规模的臭氧洞,但由于北半球人口密度远高于南半球,臭氧低值区覆盖的范围内紫外线对人类健康的影响比南极臭氧洞更重要。导致北极臭氧洞形成的主要原因是今年春季极寒冷的极涡内生成了极地平流层云,在太阳紫外线的作用下释放出破坏臭氧的卤素原子。风云三号卫星搭载的紫外臭氧总量探测仪捕捉到该次北极臭氧低值区生成过程,图 1 ~图 2 展示了近期获得的北极臭氧总量分布图像,可以看出从 3 月 14 日 至今北极地区的臭氧总量一直保持 250DU 左右,而同期美国 AURA 卫星也监测到了同样的结果【 1 】。 卫星近年来同期监测到的北半球臭氧总量分布,可以看出:一般情况下在三月份北极地区的臭氧含量很高,大部分地区范围在 400DU 以上,其中接近或大于 500DU 的区域占很大比例。而今年 3 月份北极圈内的大部分地区臭氧总量降到了 200 ~ 300DU ,部分地区达到了臭氧洞的标准。此结论与国外科学家的最新地面观测结果基本一致。德国物理学家马库斯·雷克斯表示,北极 30 个臭氧监测站获得的初始数据显示,今年冬季臭氧浓度下降的情况比以往更严重。他说,在春天来临之前,“第一个北极臭氧洞也许已经形成,这种发展速度非常惊人,可能将被载入史册。目前下定论还为时尚早,不过请静候我们的进一步消息”。据专家说,臭氧浓度较低的地区可能向南最远已经延伸到纽约上空,他们发出警告说,皮肤癌风险或将提升【 2 】。 新华网消息:联合国近期出台了一份评估报告,报告指出,全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗。以下是相关报道摘编: 【法新社日内瓦 2010 年 9 月 17 日 电】联合国科学家说,地球上层大气的保护性臭氧层已经停止变薄,到本世纪中期能有很大程度的恢复。而这要归功于不准使用有害化学物质的禁令。本周发表的《 2010 年臭氧层消耗科学评估》报告说, 1987 年出台淘汰氯氟烃——用于冰箱、气溶胶喷雾和一些包装用泡沫材料中的物质——的国际协定作用很成功。 在 20 世纪 70 年代,人们第一次观察到南极上空出现季节性的臭氧层空洞。到了 80 年代,当科学家们发现大量使用氯氟烃导致问题恶化后向世人敲响了警钟,并促成 196 个国家和地区签署《蒙特利尔议定书》。 世界气象组织的研究负责人莱恩·巴里说:“ 1987 年签署的《蒙特利尔议定书》旨在控制臭氧层消耗。议定书已生效,它在过去的几十年里阻止臭氧层迸一步消耗。它保护了我们。”他对记者说:“全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗,不过尚未递增。”【 3 】 联合国 2010 年 10 月关于全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗的庆功报告余音未尽,北极臭氧洞形成的的惊人警报不期而至。 1987 年签署的《蒙特利尔议定书》是成功了,还是失败了?臭氧洞是自然成因,还是人为制造?我们必须重新审视臭氧洞的成因。 新浪科技讯 北京时间 2008 年 6 月 16 日 消息,据美国科学日报报道,近期,美国哥伦比亚大学研究人员发现随着臭氧洞的关闭和恢复,可能对南半球气候产生显著影响,并逐渐改变全球气候。据悉,臭氧洞修复计划预计将于 21 世纪后半期实现。 目前该项研究发表在 6 月 13 日 出版的《科学》杂志上。近年来,科学家观测显示臭氧层的损耗已大范围地停止,预计臭氧洞能够完全恢复。然而,在这项最新研究中,随着臭氧洞的恢复关闭,南半球气候非但未发生好转,反而会更加不容乐观。 在此之前,科学家们都认为《蒙特利尔议定书》非常切实可行,这是当前最成功的国际性协作协议之一【 4 】。这项研究至今被人忽视。 不同的声音早就存在。据《中国日报》报道 英国研究人员日前表示,地球历史上出现的最大臭氧洞并非人类所为,而是 2.51 亿年前的一次火山爆发所“创造”的。根据科学家的计算,刺穿这个臭氧洞的紫外线强烈程度最高可达穿过人类使用氟利昂和其它化学物质制造的臭氧洞的紫外线的 6 倍。这些曾在二叠纪-三叠纪时代破坏臭氧层的化学物质,一旦停止“入侵”大气层,遭破坏的臭氧层大约需要 10 年时间才能得以恢复。与它相比,人类不过是向大气中排放的破坏臭氧层的化学物质的“作恶时间”更长一些。由英国谢菲尔德大学大卫·毕尔林教授领导的研究小组在《皇家学会哲学汇刊》上刊登了他们的发现。 无独有偶, 1999 年我国吉林大学地球探测科学与技术学院杨学祥教授就指出,造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风,而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在今年 5 月份出版的《科学美国人》杂志中文版上。杨教授在论文中指出,有 3 个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞:太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄;处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层;太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧【 5 】。 根据地球公转轨道,秋分( 9 月 22-24 日)到冬至( 12 月 21-23 日),南极的极昼使太阳辐射对南极最强,产生南极的臭氧洞;春分( 3 月 20-22 日)到夏至( 6 月 21-22 日,北极的极昼使太阳对北极辐射最强,易产生北极的臭氧洞。其中, 2010 年冰岛火山的异常喷发规模最大,火山灰集中在北极,降温和破坏臭氧的作用值得关注。由于地球近日点在 1 月 3 日 或 4 日,远日点在 7 月 2 日 或 3 日,这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因,也是臭氧洞季节性变化的原因。臭氧洞应该周期性地在南北两极轮流出现【 5-7 】。 两极臭氧洞首先是自然的产物。极夜和极昼的交替,极涡和低温条件,火山灰向极地的集中,臭氧洞在南北两极的轮换,都是自然规律运作的结果,远非人力所能控制。北半球大陆集中,人口稠密,如果《蒙特利尔议定书》的努力只是将臭氧洞从南极迁移到北极,这项成功究竟是福音还是灾难? 2011 年北极臭氧减少的背景是:太阳活动由 2009 年的谷值向 2013 年的峰值过渡,太阳高能粒子活动逐渐增强; 2011 年 1-3 月北半球受到低温暴雪的袭击,低温和北极涛动强烈; 2010 年 3 月爆发的冰岛火山喷发,巨量的火山灰不仅降低了气温,而且破坏了臭氧。 北极臭氧洞在氟利昂停滞消耗臭氧的条件下产生,自然规律再次出人意料地证实了自身的存在,人类的努力如猴子捞月亮,劳而无功,甚至帮了个倒忙。 我们将面临一个不断扩大的北极臭氧洞。停止排放氟利昂没有生效,还有什么办法阻止它的扩大? 澳大利亚气象学家 E. 布赖恩特指出,形成南极“臭氧洞”的理论看似完美无缺,其实也存在不确定性。例如,因为卤化烃不是减少平流层臭氧的唯一机制。能够清除平流层臭氧的许多基都能自然出现,如 OH 和 NO 即在太阳耀斑随太阳黑子活动而增多的过程中明显增多。此外,火山缓慢喷发及爆发会放出比 CFCs 中高 5 倍的氯,氯还是燃煤、丛林大火、海藻分界及盐喷溅的副产品。大气中每年盐喷溅出的氯比 CFCs 中的大 100 多倍,这些氯大多在大气低层消失。大的火山喷发制造了大量的以氯化氢的形式存在的氯,并将其注入平流层。坦博拉火山和喀拉喀托火山分别在 1815 年和 1883 年喷发,向大气释放了 21100t 和 3.6 × 106t 氯。 1982 年墨西哥厄尔冲火山的喷发使臭氧的总量减少了 2% ,而近来在 1991 年 6 月发生的皮纳图博火山大喷发在 3~6 个月就使臭氧减少了 20% 。火山喷发也会大量增加大气上层的硫酸盐气溶胶,它们有助于释放促使臭氧消耗的氯根,同时增加平流层低层的“非氧化”,这种反应的氧化氯含量不受限制,会通过化学反应消耗臭氧【 8 】。 事实上,对氟里昂的研究导致大气氯离子层和钠离子层的发现,大气中的钠离子和氯离子是氯化钠光解的结果。氟里昂的光解、氯化钠和氯化氢的光解和电解都可以产生氯离子。我们曾指出,大气中的氯离子不仅来自氟里昂,而且来自温暖海水中 NaCl 的蒸发和光解、大气与海洋的放电作用(电解食盐水)、酸雨(富含 CO2 和 SO2 )对海水中 CaCl2 的复分解反应和火山喷发。气温下降,海洋表面温度降低,将导致 NaCl 蒸发和 CaCl2 复分解反应的减慢【 9 , 10 】。 过去人们认为,破坏臭氧的含氯化合物都是人为产生的。最近发现,天然生成的溴也是臭氧的破坏者【 11 】;由腐烂植物所产生的氯化碳氢化合物在土壤、沉积物和天然水中的分布比无机氯更丰富【 12 】。 Casey 指出【 13 】,这个发现“带有惊人的社会和科学意义。”可惜,人们忽视了这个发现。 科学的理论要经得起科学实践的检验。南极臭氧洞和温室效应首先是一种自然现象。或许,人类修补南极臭氧洞和减排温室气体的努力有点象猴子捞月亮,真正决定臭氧洞增减和温室气体增减的是自然力量而不是人类。 2006 年南极臭氧洞的重新扩大使人类成功保护臭氧的神话彻底破灭。时间会告诉我们最终的结论。我们等待时间的检验【 14 】。 从改造自然到破坏自然,再到修复自然,这是人类对自然力量错误认识的三部曲。事实上,人类不过是自然的一部分,最终决定性的力量不是人类,而是自然规律。 北极臭氧洞的形成彻底粉碎了氟利昂停滞消耗臭氧的神话。 参考文献 1. 中国监测到北极首现臭氧洞 发展速度惊人 ( 图 ) 。来源:中国新闻网 2011-03-30 14:50:29 青岛新闻网。 http://www.qingdaonews.com/gb/content/2011-03/30/content_8719260.htm 2. 中国监测到北极首现臭氧洞 发展速度惊人 ( 图 ) 。来源:中国新闻网 2011-03-30 14:50:29 青岛新闻网。 http://www.qingdaonews.com/gb/content/2011-03/30/content_8719260_2.htm 3. 联合国报告:地球臭氧层停止变薄。 2010 年 09 月 19 日 11:09:04  来源: 新华国际。 http://news.xinhuanet.com/world/2010-09/19/c_12585052.htm 4. 魏冬。研究称臭氧洞恢复可能将显著影响全球气候。 2008 年 06 月 16 日 14:08 新浪科技。 http://science.aweb.com.cn/2008/6/16/359200806161408170.html 5. 杨学祥。地球历史上出现最大臭氧洞是火山爆发造成 (转载)。 2009-9-24 19:02 科学网。 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=257627 6. 地球历史上出现最大臭氧洞是火山爆发造成。 2007-06-06 08:28:53 http://www.cnhubei.com/200705/ca1355014.htm 7. 周长庆,高景泰。我国科学家杨学祥提出新观点 : 臭氧空洞 " 元凶 " 是太阳风。科技文萃。 1999, (8) 。 http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjwc199908034.aspx 8. E. 布赖恩特。气候过程和气候变化。刘东生 等译。科学出版社, 2004 。 158 页。中国科学院研究生院教材。 9. 杨学祥 . 大气氯粒子层的形成原因 . 中国学术期刊文摘 , 2000, 6 ( 3 ): 370~371 10. 杨学祥。人类修复臭氧洞的努力遭遇尴尬。 2006-10-25 上海热线 绿色论坛。 http://www.envir.gov.cn/forum/20068918.htm 11. Hebestreit K, Stutz J, Rosen D, et al. DOAS measurements of tropospheric bromine oxide in mid-Latitudes . Science, 1999, 283: 55-57. 12. Satish C B M. Formation of stable chlorinated hydrocarbons in weathering plant materiall . Science, 2002, 295: 1039-1041. 13. Casey W H. The fate of chlorine in soils . Science, 2002., 295: 985-986. 14. 杨学祥。修补南极臭氧洞的成功将成为童话。 2004-11-30 04:58 环保时空。 http://www.ep.net.cn/CGI-BIN/UT/topic_show.cgi?id=16772h=1bpg=5age=0 http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=spaceuid=2277do=blogid=428523
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机会总是给有准备的人-读我就这样与《science》擦肩而过
seacat 2009-5-12 13:53
读了肖重发的 我就这样与《science》擦肩而过 !, http://www.sciencenet.cn/m/user_content.aspx?id=231310 。 感触很深!我一直关注着这个问题, 一项最近引起大气科学家广泛关注的臭氧研究工作 也在组会里及时(2007年6月)详细地介绍过,但没有引起足够的重视! 基础科学与应用研究相结合一直是我们的弱项,大家都是关起门来各做各的。想介入进去也不是很容易的事情,他们怕你抢了他们的饭碗。 刚参加完第五届全国环境大会,从会议中学到了很多东西。如果大气化学家与反应动力学相关专家相结合,会有很多重要的问题可以做,也能够做得非常漂亮。关键是人家不带你玩!怕你分了利益,怕你比他做的更好......环境领域有一些是反应动力学基础的学者,他们都做的很好。因为他们懂得最本质的问题及技术,所以去做应用问题很得心应手。 另外一个感受就是年轻需要付出代价! 有时候年轻人看到问题了,但没有人支持你而你自己条件又不具备,你只能眼睁睁地看着机会溜走;有时候你发现问题了也解决了问题,比如做了SCIENCE文章相同的工作,但你认识高度不够,也许你只能发很低档次的文章。这种情况很普遍。机会是留给有准备的人的,相信经过时间的洗礼,只要你是金子就总能发光的。
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一项最近引起大气科学家广泛关注的臭氧研究工作
seacat 2008-3-14 10:53
自20世纪80年代发现南极上空存在臭氧空洞以来,臭氧层保护已成为科学家和公众关注的热门话题。目前,人们大都将臭氧层的形成归咎于CFC气体。1974年,美国加利福尼亚大学教授F.S.Rowland和M.J.Molina提出,正在世界上大量生成和使用的氯氟烃(CFCs),化学稳定性好,不易在对流层分解,扩散入臭氧层,受到短波紫外线UV-C的照射,分解出Cl自由基,参与了对臭氧的消耗。因此他们与Paul Crutzen教授一起分享了1995年的诺贝尔化学奖,以表彰他们在平流层臭氧化学研究领域所做出的贡献。 2000年9月,南极臭氧层空洞覆盖的面积达1150万平方英里(2977万平方公里),创历史最高纪录。2003年的南极臭氧层空洞覆盖的面积达1090万平方英里(2822万平方公里),仅低于2000年的纪录,为历史第二高。2006南极臭氧层空洞面积达到了2745万平方公里,几乎相当于整个亚洲面积(包括岛屿)的2/3。由于臭氧层的继续损耗,不仅将会限制人类文明的继续发展,而且将会威胁到人类的生存。臭氧损耗的相关研究一直是大气化学家研究的热点。 最近,一篇ClOOCl在紫外区的吸收文章(J. Phys. Chem. A 2007, 111, 4322-4332.)却引起了大气化学家的广泛关注。Nature(449, 382-383, 27 September 2007)以 Chemists poke holes in ozone theory 标题报道了这个消息。2007年12月21日Science以Perspectives- Revisiting Ozone Depletion 评价了这篇发表在JPC上的文章。 过氧化氯分子(ClOOCl)在大气臭氧层的损耗中起着关键的作用。当其吸收近紫外光后就会光解产生破坏臭氧的Cl自由基。因为ClOOCl的光解是极地臭氧损耗的速控步骤,最近的研究显示ClOOCl在紫外区,特别是在波长大于300nm的区域,它的吸收要比以前人们普遍认可的要小一个数量级左右。用这个数据得到的臭氧损耗的速率要比NASA推荐的小6倍。新的实验数据暗示了在臭氧空洞形成这个问题上还有我们不知道的机理存在。 下面是一些大气科学家以及臭氧研究者的反应: If the data are right, scientists will have to rethink their understanding of how ozone holes are formed and how that relates to climate change. So Markus Rex, an atmosphere scientist at the Alfred Wegener Institute of Polar and Marine Research in Potsdam, Germany, Rex says. If the measurements are correct we can basically no longer say we understand how ozone holes come into being . What effect the results have on projections of the speed or extent of ozone depletion remains unclear. If the rate is substantially lower than previously thought, then it would not be possible to create enough aggressive chlorine radicals to explain the observed ozone losses at high latitudes, says Rex. The extent of the discrepancy became apparent only when he incorporated the new photolysis rate into a chemical model of ozone depletion. The result was a shock: at least 60% of ozone destruction at the poles seems to be due to an unknown mechanism , Rex told a meeting of stratosphere researchers in Bremen. Our understanding of chloride chemistry has really been blown apart, says John Crowley, an ozone researcher at the Max Planck Institute of Chemistry in Mainz, Germany. Until recently everything looked like it fitted nicely, agrees Neil Harris, an atmosphere scientist who heads the European Ozone Research Coordinating Unit at the University of Cambridge, UK. Now suddenly its like a plank has been pulled out of a bridge.
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