地球臭氧層有望40年內恢復

聯(lián)合國支持的專家團隊近日發(fā)布報告稱，保護地球免遭短波紫外線傷害的臭氧層有望在40年內逐步恢復，位于南極上空的巨大“臭氧空洞”也將被補上。

但科學家們表示，臭氧層恢復是個漸進過程，需要多年時間。報告稱，如果目前的政策保持不變，預計到2040年，臭氧層將恢復到1980年的水平，即“臭氧空洞”出現(xiàn)之前。在2045年，北極臭氧層有望恢復到正常水平。到2066年，南極臭氧層可能會恢復正常。

這項科學評估報告由世界氣象組織、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署、美國國家海洋和大氣管理局、美國宇航局以及歐盟委員會的研究人員完成，每隔四年公布一次。該評估是在1987年《蒙特利爾議定書》簽署之后開始的，議定書禁止生產(chǎn)和消費侵蝕地球臭氧層的化學品。

被禁化學物質穩(wěn)定下降

高層大氣中的臭氧層可以保護地球免受太陽紫外線輻射的影響，紫外線輻射與皮膚癌、眼部白內障、免疫系統(tǒng)受損和農(nóng)田破壞有關。

長期以來，科學家和環(huán)保組織始終稱贊全球禁止消耗臭氧的化學品禁令，稱其是迄今為止最關鍵的環(huán)保成就之一，它可能會為更廣泛地監(jiān)管導致氣候變暖的溫室氣體排放開創(chuàng)先例。

世界氣象組織秘書長佩特里·塔拉斯（Petteri Taalas）在一份聲明中表示：“保護臭氧層行動開創(chuàng)了保護氣候行動的先例。我們在逐步淘汰破壞臭氧層的化學品方面取得的成功表明，我們也能夠而且必須做些什么，以擺脫化石燃料，減少溫室氣體排放，從而限制溫度上升?！?/p>

科學家們表示，全球被禁化學物質氯氟烴-11的排放量在連續(xù)幾年出人意料地增加后，自2018年以來始終在穩(wěn)步下降。報告還發(fā)現(xiàn)，平流層中消耗臭氧的化學物質氯自1993年達到峰值以來下降了11.5%，而溴自1999年達到峰值以來下降了14.5%。

但科學家們警告說，通過向高層大氣中注入氣溶膠來反射陽光來人為冷卻地球的努力，可能會稀釋臭氧層。同時，有必要對地球工程等新興技術帶來的影響進行進一步研究。

臭氧是怎么來的？

人類真正認識臭氧是在150多年以前，德國先貝因（Schanbein）博士首次提出在水電解及火花放電中產(chǎn)生的臭味，同在自然界閃電后產(chǎn)生的氣味相同，先貝因博士認為其氣味難聞，由此將其命名為臭氧。臭氧層由法國科學家法布里于20世紀初發(fā)現(xiàn)。1930年英國地球物理學家卡普曼提出，大氣中的臭氧主要是由氧原子同氧分子，在有第三種中性分子參與下進行三體碰撞時產(chǎn)生。60公里以上的高空，太陽紫外線強，氧分子大量離解，三體碰撞機會減少，臭氧含量極少。5公里以下低空，紫外線大大減弱，氧原子很少，難以形成臭氧。在20～25公里高度范圍內，既有足夠的氧原子，又有足夠的氧分子，最有利于三體碰撞，形成的臭氧每年約有500億噸。

形成自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大氣中，我們稱之為臭氧層。臭氧層中的臭氧主要是紫外線制造出來的。太陽光線中的紫外線分為長波和短波兩種，當大氣中（含有21%）的氧氣分子受到短波紫外線照射時，氧分子會分解成原子狀態(tài)。氧原子的不穩(wěn)定性極強，極易與其他物質發(fā)生反應。如與氫（H2）反應生成水（H2O)，與碳（C）反應生成二氧化碳（CO2）。同樣的，與氧分子（O2）反應時，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧氣，會逐漸的向臭氧層的底層降落，在降落過程中隨著溫度的變化（上升），臭氧不穩(wěn)定性愈趨明顯，再受到長波紫外線的照射，再度還原為氧。臭氧層就是保持了這種氧氣與臭氧相互轉換的動態(tài)平衡。

臭氧的分布并不均勻

時空變化地球大氣層中臭氧總量有較明顯的時空變化：赤道附近最低，緯度60°附近最高；任一地區(qū)在春季最大，秋季最?。辉谝惶靸瘸粞鹾客ǔＪ且归g高于白天；在亞洲中緯度地帶，當西伯利亞氣團侵入時，臭氧總量明顯增加，而赤道氣團來臨時，其總量減小。太陽的紫外線大概有近1%部分可達地面。尤其是在大氣污染較輕的森林、山間、海岸周圍的紫外線較多，存在比較豐富的臭氧 。

臭氧層的消耗會導致天氣異常

去年，中國生物多樣性保護與綠色發(fā)展基金會（簡稱中國綠發(fā)會、綠會）國際部從世界知名期刊獲悉一文《臭氧層的消耗會導致天氣異?！罚芯績热蒿@示：北極臭氧層的枯竭對北半球的氣候有著嚴重的影響。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學院研究人員通過分析過去40年的數(shù)據(jù)研究臭氧消耗對北半球氣候的影響并得出結論：在春季臭氧層嚴重枯竭的年份，幾周后南歐和歐亞大陸出現(xiàn)了溫暖和干燥的條件，北歐出現(xiàn)了大量降水。

論文作者表示：“臭氧的破壞只有在足夠冷的時候才會發(fā)生，而且平流層中的極渦很強。”臭氧通常吸收來自太陽的紫外線輻射。從而使平流層變暖，并有助于在春季扭曲極地渦旋。但如果臭氧減少，平流層就會冷卻，漩渦仍然是固體。研究人員說，極渦的長期存在可以解釋觀測到的溫度和降水異常。

臭氧監(jiān)測工具——衛(wèi)星遙感

臭氧層監(jiān)測是指利用衛(wèi)星遙感手段對大氣平流層中的臭氧層及其變化進行監(jiān)視和觀測。

遙感技術遙感又被稱之為RS，它是“3s”技術的重要組成部分之一，該技術歸屬于邊緣科學的范疇，作為一項探測技術，RS具有先進性和實用性的特點，正因如此，使其在諸多領域中獲得了越來越廣泛的應用。

應用航攝是RS技術的基礎，其最早出現(xiàn)在20世紀60年代初期，在當時該技術被稱為航空遙感，當首顆陸地衛(wèi)星成功升天之后，航天遙感的時代隨之正式開啟。自RS技術出現(xiàn)至今，其經(jīng)歷了50年的發(fā)展，如今，RS技術已經(jīng)十分成熟，并在很多領域內得到了應用，如農(nóng)林、水文、氣象、環(huán)保、國防等。