“臭氧層空洞”到底怎么樣了？

很多人或許對(duì)“臭氧層空洞”這個(gè)詞還有很深的印象。不過(guò)最近這些年里，這個(gè)名詞已經(jīng)很少出現(xiàn)了。聯(lián)合國(guó)設(shè)立每年的9 月16 日為“保護(hù)臭氧層國(guó)際日”，但得到的關(guān)注也不多。

前些日子這個(gè)問(wèn)題還引發(fā)過(guò)爭(zhēng)論，有人說(shuō)如今臭氧層空洞沒(méi)人提起，證明當(dāng)年的宣傳都是聳人聽(tīng)聞的騙局，進(jìn)而引申到說(shuō)今天的氣候變化也是“狼來(lái)了”。

這一觀點(diǎn)當(dāng)然遭到了研究者的反駁，但在評(píng)論里也能看出，確實(shí)很多人不知道臭氧空洞的后續(xù)如何。

所以臭氧層問(wèn)題到底怎樣了？

簡(jiǎn)單說(shuō)，臭氧問(wèn)題可以算是脫離病危期了。臭氧空洞依然存在，大氣層臭氧濃度依然沒(méi)有恢復(fù)到正常水平，但整體趨勢(shì)都在好轉(zhuǎn)中。最重要的是，引發(fā)臭氧問(wèn)題的元兇———氯氟烴類(lèi)物質(zhì)，得到了非常有效的控制。從這個(gè)意義上說(shuō)，臭氧問(wèn)題是全球環(huán)境運(yùn)動(dòng)中最為成功的案例。

什么是臭氧層？

臭氧是一種淺藍(lán)色、有強(qiáng)烈刺激性和臭味的氣體。它有兩個(gè)最重要的特征：一是有強(qiáng)氧化性，常溫常壓下也能和多種物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)；二是能吸收紫外線。作為人類(lèi)，我們得感謝臭氧———正是它的這兩個(gè)特征拯救了地球，讓我們的藍(lán)色星球沒(méi)有變成火星一般的荒漠。

陽(yáng)光中包含不少高能紫外線，不但能破壞復(fù)雜的生命分子，連水分子都能打碎，使之變成氫氣和氧氣。地球太小，引力不足，氫氣會(huì)逃逸到太空中———經(jīng)年累月，在這樣的作用下，地球上的水本應(yīng)越來(lái)越少。

但臭氧層的出現(xiàn)阻止了這個(gè)趨勢(shì)，它對(duì)上攔截紫外線，讓大部分陽(yáng)光紫外線無(wú)法照射到地表。對(duì)下攔截氫氣，讓逃逸的氫氣能變成水落回地面。與這樣的作用相比，臭氧的另一個(gè)好處———阻止紫外線傷害地球生命，幾乎不值一提了。

話(huà)雖如此，阻止水的丟失畢竟是漫長(zhǎng)地質(zhì)年代才能見(jiàn)效的事情，而紫外線損傷是當(dāng)下立刻可見(jiàn)的事情。所以，臭氧層第一次吸引全球的關(guān)注，也是因?yàn)楹笳摺?/p>

人們突然發(fā)現(xiàn)臭氧層多了個(gè)大洞

20 世紀(jì)70 年代初，地球科學(xué)家正逐漸意識(shí)到全球氣候在變暖，變暖可能和人類(lèi)釋放的氣體有關(guān)。這些嫌疑分子里，有一類(lèi)叫作氯氟烴（CFCs）。它是第一批工業(yè)上廣泛使用的“人造分子”之一，具有穩(wěn)定、不可燃、毒性較低的特征，廣泛應(yīng)用于制冷和氣溶膠等領(lǐng)域。

1974 年，兩位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，氯氟烴在高空中會(huì)釋放出氯原子。氯原子可以非常高效地破壞臭氧分子，1 個(gè)氯原子在同溫層的整個(gè)生命周期里可以摧毀超過(guò)10 萬(wàn)個(gè)臭氧分子。

1978 年，美國(guó)航空航天局發(fā)射了一枚衛(wèi)星，搭載了臭氧層測(cè)量?jī)x器來(lái)驗(yàn)證氯氟烴的影響。然而，這顆衛(wèi)星似乎并沒(méi)有什么特別的發(fā)現(xiàn)。工業(yè)界就此主張對(duì)氯氟烴的擔(dān)憂(yōu)只是杞人憂(yōu)天。直到七年后的1985 年，一隊(duì)英國(guó)研究者利用地面的臭氧光譜儀，才發(fā)現(xiàn)南極哈雷灣的臭氧層減少了40%。這就是后來(lái)大名鼎鼎的南極臭氧層空洞。

學(xué)術(shù)界為之震驚，大惑不解的美國(guó)人回頭檢查自己的數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星其實(shí)早已捕捉到了臭氧層大減的信號(hào)，但分析軟件認(rèn)為這些數(shù)據(jù)低得太過(guò)離譜，自動(dòng)判定為測(cè)量故障而把它們拋棄了。

換句話(huà)說(shuō)，臭氧空洞問(wèn)題沒(méi)有經(jīng)歷溫水煮青蛙的階段，一發(fā)現(xiàn)就已經(jīng)到了危急關(guān)頭。這對(duì)于那些患上皮膚癌的人類(lèi)和其他生物是不幸的———他們所受的傷害很可能直接源于臭氧空洞。

人類(lèi)為保護(hù)臭氧層所做的努力

1987 年，全球43 個(gè)國(guó)家簽署了《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書(shū)》（第49/114 號(hào)決議）。9 月16 日的保護(hù)臭氧層國(guó)際日，紀(jì)念的就是它的簽訂。當(dāng)時(shí)議定書(shū)約定到2000 年將氯氟烴的使用減半，后來(lái)又經(jīng)過(guò)多次修訂，對(duì)不同類(lèi)型的物質(zhì)做了細(xì)化規(guī)定，要求氯氟烴在2010 年停止使用，相對(duì)危害較小的氫氯氟烴（HCFCs）則需在2030 年停止使用。

《蒙特利爾議定書(shū)》是人類(lèi)歷史上最成功的全球環(huán)境條約。它是聯(lián)合國(guó)歷史上唯一一個(gè)獲得所有成員國(guó)簽署的條約，自它簽署至今，全世界所有的主要工業(yè)都放棄了氯氟烴的合法使用，大氣層里所有最重要的氯氟烴及其衍生物或者不再增加，或者開(kāi)始減少。

因?yàn)槁确鸁N壽命極長(zhǎng)，從中恢復(fù)過(guò)來(lái)也非一日之功，但目前的估計(jì)認(rèn)為，全世界大部分地區(qū)的臭氧層會(huì)在2040 年左右恢復(fù)到1980 年的水平，南極的臭氧空洞則會(huì)在2066 年恢復(fù)到1980 年的水平。

此外，用于代替氯氟烴的主要物質(zhì)是氫氟烴。氫氟烴不含氯原子，所以不會(huì)破壞臭氧層，但它對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)和氯氟烴是同級(jí)的。氯氟烴本身也是很強(qiáng)的溫室氣體，所以這一替代尚未導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，但這終究只是在拖延問(wèn)題。2019 年蒙特利爾議定書(shū)的新修正案生效，要求在未來(lái)30 年里將氫氟烴的使用量也削減80%，但具體成效將會(huì)如何，就取決于此刻人類(lèi)的努力了。