什么情况?南极臭氧空洞再扩大,局部完全消失!但这不一定是坏事

根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)和美国宇航局(NASA)近日公布的科学报告,2020年下半年,南极上空形成了一个大而深的臭氧层空洞,而且很可能要持续到11月。
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2020年9月20日,今年的南极臭氧空洞面积达到了2480万平方公里,大约是我国陆地面积的2.5倍,科学家们还发现,在南极附近的一个6公里高的平流层中,臭氧几近完全消失。
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今年是卫星40年来记录中的第12大臭氧空洞(按面积计),是33年气球载仪器测量中臭氧读数最低的第14个。然而,科学家们也注意到的是,大气中消耗臭氧层的化学物质(在《蒙特利尔议定书》被禁用的物质)浓度的持续下降,这种情况使得今年的空洞虽然很大,但不会重演20年前那样大。
之所以这样说,是因为2020年的臭氧空洞异常巨大和南极平流层持续的异常低温和强劲的绕极风有关,从南极平流层中低层温度监测上,甚至接近了观测记录以来最低值。此外,今年南极平流层与极地外区域的热量交换显著偏弱,进一步促进了南极平流层的偏冷。
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在此作用下,能形成极地平流层云的区域面积明显偏大,这种云层的存在使得氯自由基光化学反应较强,并造成了臭氧过度消耗,从而形成了大而深的臭氧空洞。今年和2019年相比有一个怪异的转变——2019年,南极平流层异常温暖的温度和微弱的绕极风阻碍了极地平流层云的形成,使得去年的臭氧空洞是自上世纪80年代初以来最小的,但今年因为天气条件的不同,臭氧空洞又明显的增大了。
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臭氧层专家、美国宇航局戈达德太空飞行中心首席地球科学家保罗·纽曼指出,从2000年的峰值开始,南极平流层氯和溴的含量已经向自然水平下降了16%。虽然我们还有很长的路要走,但这一改善在今年起到了很大的作用。如果平流层中仍有2000年那样多的氯,这个洞就会比现在大250万平方公里。同样来自NASA科学家苏珊·斯特拉汉也表示,去年和今年的明显对比显示了气象条件如何影响臭氧空洞的大小,这也使长期趋势的检测变得复杂。从目前的观测来看,在最近几年的正常天气条件下,臭氧空洞的最大面积通常达到2000万平方公里。
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除了臭氧洞的面积之外,科学家们还追踪臭氧层的平均消耗量,即臭氧空洞内所剩的臭氧量。2020年10月1日,从美国国家海洋和大气管理局南极大气观测站发射的气象气球记录了104个多布森单位的低值大气臭氧。美国航天局的臭氧观察报告说,10月6日的臭氧值最低,为94个多布森单位。在20世纪70年代南极臭氧洞出现之前,9月和10月南极上空的臭氧平均量在250至350个多布森单位之间。据南极上空测量,海拔13至21公里之间的臭氧含量在今年一度接近历史最低水平。NOAA全球监测实验室的科学家布赖恩·约翰逊指出,我们所能测量到臭氧量几乎为零,尽管如此,与20年前相比,9月份臭氧下降的速度还是显著变慢了,这与大气中氯的减少是一致的。