你应该关注北极新臭氧空洞的五个理由

科学家在一篇新论文中报告称，去年冬天北极上空大气持续寒冷，导致臭氧层出现移动变形空洞。它就像我们在学校学习过的南极空洞，但对人类的潜在危害更大——我们大多数人生活在北纬地区。以下是您需要了解的五件事。

1：这是一个新问题

大多数公众可能都知道南极臭名昭著的臭氧空洞，它成为 20 世纪 80 年代最伟大的环境恢复努力之一。在 NASA 喷气推进实验室和索科罗新墨西哥矿业与技术学院工作的格洛丽亚·曼尼说，北极每年也会损失一些臭氧，但不会像这样。

曼尼和同事在 10 月 2 日的《自然》杂志网络版上写道：“没有哪一年能与 2011 年相比，那一年北极的臭氧变化与南极的臭氧变化最为接近。”北极的臭氧损失首次达到足以被视为空洞的程度。

这两个空洞都是由氯引起的化学反应引起的。在冷空气和阳光下，氯会转化成分解臭氧的化合物（臭氧本身在地表是一种有害物质，但在平流层高度却是一种保护性物质）。因此，南极洲每年都会经历一次臭氧空洞。北极也很冷，但通常没有南极那么冷，持续时间也不长。但 2010-2011 年的冬天却不同。科学家们不确定原因。

“冬季控制平流层温度的过程非常复杂；这取决于各种因素，”曼尼在接受采访时说。“12 月，我们无法预测到我们将迎来这段异常漫长的寒冷期。”

2：这种情况可能再次发生

如果没有臭氧，更多的辐射会进入大气层，干扰我们的 DNA 以及地球上其他生命形式的 DNA。地球的气候是一个极其复杂的系统，因此很难说如果全球地表温度按预期上升会发生什么。但人们普遍认为，地表温度升高将导致高层大气变冷，曼尼说。因此，随着北极在夏季失去更多的冰盖，空气将变得更冷，这意味着将发生更多的氯反应。

她说：“如果平流层因气候变化而冷却，我们未来可能会更频繁地看到严重的臭氧消耗。”

3：停止已经太晚了

人类已经排放了足够多的化学物质来引发这一过程。1989 年生效的《蒙特利尔议定书》禁止生产破坏臭氧层的化学物质。但在各国政府开始注意到之前，更不用说签署条约之前，人类活动就已经排放了大量这些化学物质。曼尼说，大气中仍有足够多的化学物质，这种影响将持续数十年。

4：人们需要臭氧

北极上空的空气流动剧烈，形成了一个覆盖整个地区的涡旋。这个区域面积巨大，可能相当于五个加利福尼亚州，它在北极圈内翻腾和移动。曼尼说，2011 年 4 月，这个涡旋和黑洞移到了俄罗斯北部和蒙古。当时气候监测科学家没有注意到这一点，但地面紫外线辐射监测器开始出现峰值。

臭氧层的主要作用是保护地球免受太阳紫外线的伤害。没有臭氧，更多的辐射会穿透地球，干扰我们的 DNA 以及地球上其他生命形式的 DNA。因此，北纬地区的移动臭氧洞对许多人构成了威胁。

5：我们需要更多数据

国际科学家小组利用一套地球观测卫星、气球、地面站等监测北极。但他们的一些仪器，尤其是卫星，设计使用寿命并不长。曼尼说，NASA 的 Aura 航天器上的仪器设计使用寿命约为 5 年，而现在已达到 7 年左右，该航天器用于测量痕量气体和云层。

正如我们之前所见，获得极地观测卫星的批准非常困难。

“目前还没有计划发射其他卫星，为我们提供同样全面的测量数据。因此，我们是否以及在多大程度上能够监测臭氧以及其他破坏臭氧层的化学物质，这令人担忧，”曼尼说。

…现在有一些好消息

控制温室气体排放和扭转全球变暖将有所帮助——如果地表温度不急剧上升，平流层可能不会急剧冷却，导致臭氧层损耗的化学反应也可能不会在北极发生。此外，曼尼说，人类已经在《蒙特利尔议定书》方面取得了一些进展。

“通过这样做，我们预计，几十年后，我们最终将不再有足够的氯来形成臭氧空洞，”她说。“我们为缓解气候变化所采取的措施也将降低未来臭氧损失更加严重的概率。”

作为一名科学家，曼尼不会推测其他可能的解决方案——比如地球工程或人工增雨项目，这些项目将使平流层变暖并防止臭氧层进一步消耗，我们只会继续提出这些方案。但她确实相信，有了更好的数据和更好的模型，她和其他人最终将能够预测这种情况发生的地点和时间，从而为地面上的人们提供更好的预警系统。

她说：“可能会有人说，‘今年冬天我们的臭氧层损失非常严重，预计臭氧涡旋将出现在这里（俄罗斯或其他地方），所以你们应该涂上防晒霜。’”