還記得“臭氧層空洞”嗎?它自己悄悄長好了!


還記得“臭氧層空洞”嗎?它自己悄悄長好了!

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還記得“臭氧層空洞”嗎?它自己悄悄長好了!

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小時候,我們經常會在新聞上看到和“臭氧層空洞危機”相關的報道 。臭氧層空洞讓有害紫外線進入大氣層,讓人類患上皮膚癌和白內障的風險增加,甚至會為一些物種帶來滅頂之災 。
近些年,關于臭氧層空洞的新聞好像變少了,但實際上,人類從沒停止過修復臭氧層的努力 。直到最近,我們終于等來了好消息:臭氧層它快要長好啦!
1月9日,在美國氣象學會的會議上,聯合國的一個專家小組發布的報告稱:“臭氧層正在穩步恢復 ?!眻蟾娲_認,從2000年起,南極洲上方的臭氧層空洞就在緩慢修復 。預計到2040年,全球臭氧層就能整體恢復到1980年的水平,即臭氧層空洞問題出現之前的水平 。兩極地區臭氧層的恢復需要花更長的時間,但也可以說勝利在望了 。
臭氧層的修復是一個令人振奮的好消息,一方面,人類終于不必再擔心臭氧層破壞帶來的過量紫外線暴露了 , 另一方面,這也證明我們為緩解氣候危機作出的努力不全是徒勞 。
我們的保護傘,破了一個“洞”
臭氧層空洞實際上并不是一個“洞”,這個概念指的是臭氧層密度和厚度的下降 。
臭氧層處在約20千米高空的平流層中,它就像一把巨大的遮陽傘,吸收了一部分來自太陽的紫外線,從而減少抵達地面的紫外線輻射 。
紫外線雖然有助于合成維生素D,但它也有很強的“殺傷力”,容易引發皮膚癌和視網膜病變 , 更重要的是,人類和動植物經歷漫長的演化,已經適應了有臭氧層保護的紫外線水平 。如果這個保護層突然變薄、消失,整個生物圈都會遭到滅頂之災 。
你可能也聽說過氟利昂會消耗臭氧層,但科學界最早關注到臭氧層問題,卻是因為另一個“時代的眼淚” , 那就是超音速飛機 。
1971年,美國科學家哈羅德·約翰斯頓(Harold Johnston)發現,超音速飛機可能對臭氧層造成威脅,因為它的飛行高度恰好在臭氧層中,產生的氮氧化物會催化臭氧的分解 。由于超音速飛機的研發是當時的熱門項目,這個問題馬上引發了高度關注,并催生了一系列大氣化學研究 。
盡管因為經濟效益原因 , 超音速飛機逐漸退出歷史舞臺 , 這些研究后來卻派上了大用場 。
1985年,英國地球物理學家約瑟夫·法曼(Joseph Farman)發現,南極洲上方的臭氧層厚度在70年代之后出現大幅下降,其破壞程度遠遠超出了當時科學家的預期 。
經過研究,科學家們發現,導致臭氧層空洞的最大兇手是當時廣泛使用的氯氟烴(CFCs)類物質,俗稱氟利昂 。它們在當時廣泛存在于冰箱、空調、香水、殺蟲劑之中,一旦它們進入空氣,升入平流層 , 就會成為分解臭氧的催化劑,經過近一百年才能基本完全被分解消化 。
還記得“臭氧層空洞”嗎?它自己悄悄長好了!

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南極哈雷灣(Halley Bay)上方臭氧層厚度變化示意圖,可見從70年代末起,臭氧層厚度出現大幅下降 | nobelprize.org
臭氧兇手氟利昂
19世紀20年代 , 人類發明了氟利昂 , 這種物質化學性質穩定,對人體安全性高,一度被作為制冷劑和發泡劑廣泛應用 。過去的一些泡沫發膠,或者給冰箱、空調補充的“雪種”,使用的就是氟利昂 。
但在1974年,墨西哥化學家馬里奧·莫利納(Mario Molina)、美國化學家舍伍德·羅蘭(Sherwood Rowland)等人的研究發現了氟利昂的致命缺點:釋放到環境中的氟利昂會隨著大氣運動逐漸遷移到臭氧層 , 在這里受到強紫外線照射后分解,產生游離氯原子 , 催化臭氧的分解 。

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