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2022年南极的臭氧空洞现在怎么样了?

归属:地理备课资料 2023-05-04 

  记得小的时候,关于人类破坏环境的一个经典例子——南极上空的臭氧层空洞总是被拿出来说,但是进入21世纪以后,关于臭氧空洞的消息好像是越来越少了,那么现在2022年都快要过去了,现在南极上空还存在着那个臭氧空洞么?

南极上空出现的臭氧空洞曾经是一个地球环境被破坏的典型例子

南极上空出现的臭氧空洞曾经是一个地球环境被破坏的典型例子

  早在1985年的时候,大气科学家就注意到南极上空发生的一些令人不安的事情:高层大气层中的臭氧层正在不断的被破坏消失,而臭氧层对于地球生命的重要性自然是不可言喻。这就是南极臭氧层空洞的形成,其实这个臭氧空洞才1970年代就开始出现了,到80年代中期的时候,已经非常巨大了,并且按照这个趋势,在未来几十年内南极上空就会出现一个真正的臭氧空洞。

  造成臭氧层消失的元凶就是一类化合物——氯氟烃(CFC),其中最常见的就是当时冰箱中的制冷剂——氟利昂。当这些氯氟烃化合物上升到平流层的时候,它们就会被紫外线分解,释放出氯原子,而氯原子能够化身为催化剂,能够分解数以万计的臭氧分子。一般来说,氯氟烃分子从地面上上升到平流层大约需要5~7年的时间,但是在平流层上它却能够停留大约100年的时间,在此之间,一个氯氟烃分子就能够破坏掉是以十万级的臭氧分子。

  而臭氧层对于地球上的生命来说至关重要。臭氧和氧气一样都是由氧原子构成的,只是臭氧是由三个氧原子构成,在地表附近的臭氧并不是一个好的存在,它是一种肺部刺激物,吸入太多的臭氧会导致一些呼吸系统疾病。但是平流层中的臭氧分子,却是生命的神助手。

从1979年到2021年南极上空臭氧空洞最大面积对比变化示意图

从1979年到2021年南极上空臭氧空洞最大面积对比变化示意图

  在距离地面20~25公里的平流层里,这里存在着浓度最大的臭氧分子,形成了一个所谓的臭氧层,其实即便是在这里的臭氧分子比例也比较少(平流层中臭氧大约只占平流层空气原子总数的百万分之三)。虽然臭氧层中的臭氧占比不大,但是它却能够吸收紫外线辐射(UV),尤其是紫外线的UVB波段(波长为280-315nm的紫外线)。

  要知道UVB波段的紫外线是导致晒伤的主要原因,并且人体吸收太多UVB波段的紫外线还能够导致我们的DNA受损,从而导致多种癌症的可能性,大多数动植物在这种紫外线辐射环境下的生长都会受到影响。

  当臭氧层中的臭氧减少的时候,到达地面的紫外线就会增加,从而对生命造成极大的影响。

  不过需要澄清的一点是:臭氧空洞并不是一个真正的空洞,这里的臭氧分子一般会下降30%就可以称为是臭氧空洞了。

  不过好在人类很快签署了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》,并在1987年生效,约定世界各国从1989年开始,逐步淘汰掉各种氯氟烃(CFC),以保护臭氧层。

  经过这三十多年的发展,那么现在南极上空的臭氧空洞变成什么样了呢?有没有缩小呢?

  单单就淘汰氯氟烃(CFC)来说,人类从1980年代的每年使用超过80万吨氯氟烃(CFC),发展到2014年只使用了大约156吨氯氟烃(CFC)。

从1979年到2021年南极上空臭氧空洞的最大面积变化曲线图,2000年达到最大值以后,整体趋势是在不断下降中。

从1979年到2021年南极上空臭氧空洞的最大面积变化曲线图,2000年达到最大值以后,整体趋势是在不断下降中。

  但是因为氯氟烃(CFC)分子会在平流层上停留数百年的时间,所以虽然我们减少了这些化合物的使用,但是臭氧空洞还没有一下子恢复过来,但是确实处于一个缓慢恢复的过程中。

  臭氧层空洞最大的时候发生在2000年9月份,当时的臭氧空洞面积高达2840万平方公里,几乎相当于我国面积的三倍。

  再过去几年的时间里,臭氧空洞的面积其实基本上已经停止变大了,比如2019年臭氧空洞面积最大为2400万平方公里,2021年臭氧空洞面积大约为2480万平方公里,2022年臭氧空洞面积最大的时候大约为2640万平方公里,是近几年最大的一次,但是相比较2000年的峰值还是要小一些。

  当然臭氧空洞是不可能一下子就消失的,随着这三十多年来人类摆脱了对氯氟烃(CFC)的使用,臭氧空洞的面积已经比较稳定,并且会呈现出缓慢下降的区域,预计到2050年的时候,南极臭氧层将会恢复到1980年的水平,而到下个世纪2100年的时候,估计臭氧层将会恢复成正常状态了。

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