还记得“臭氧层空洞”吗?它自己悄悄长好了!


还记得“臭氧层空洞”吗?它自己悄悄长好了!

文章插图

还记得“臭氧层空洞”吗?它自己悄悄长好了!

文章插图
小时候,我们经常会在新闻上看到和“臭氧层空洞危机”相关的报道 。臭氧层空洞让有害紫外线进入大气层,让人类患上皮肤癌和白内障的风险增加,甚至会为一些物种带来灭顶之灾 。
近些年,关于臭氧层空洞的新闻好像变少了,但实际上,人类从没停止过修复臭氧层的努力 。直到最近,我们终于等来了好消息:臭氧层它快要长好啦!
1月9日,在美国气象学会的会议上,联合国的一个专家小组发布的报告称:“臭氧层正在稳步恢复 。”报告确认,从2000年起,南极洲上方的臭氧层空洞就在缓慢修复 。预计到2040年,全球臭氧层就能整体恢复到1980年的水平,即臭氧层空洞问题出现之前的水平 。两极地区臭氧层的恢复需要花更长的时间,但也可以说胜利在望了 。
臭氧层的修复是一个令人振奋的好消息,一方面,人类终于不必再担心臭氧层破坏带来的过量紫外线暴露了 , 另一方面,这也证明我们为缓解气候危机作出的努力不全是徒劳 。
我们的保护伞,破了一个“洞”
臭氧层空洞实际上并不是一个“洞”,这个概念指的是臭氧层密度和厚度的下降 。
臭氧层处在约20千米高空的平流层中,它就像一把巨大的遮阳伞,吸收了一部分来自太阳的紫外线,从而减少抵达地面的紫外线辐射 。
紫外线虽然有助于合成维生素D,但它也有很强的“杀伤力”,容易引发皮肤癌和视网膜病变 , 更重要的是,人类和动植物经历漫长的演化,已经适应了有臭氧层保护的紫外线水平 。如果这个保护层突然变薄、消失,整个生物圈都会遭到灭顶之灾 。
你可能也听说过氟利昂会消耗臭氧层,但科学界最早关注到臭氧层问题,却是因为另一个“时代的眼泪” , 那就是超音速飞机 。
1971年,美国科学家哈罗德·约翰斯顿(Harold Johnston)发现,超音速飞机可能对臭氧层造成威胁,因为它的飞行高度恰好在臭氧层中,产生的氮氧化物会催化臭氧的分解 。由于超音速飞机的研发是当时的热门项目,这个问题马上引发了高度关注,并催生了一系列大气化学研究 。
尽管因为经济效益原因 , 超音速飞机逐渐退出历史舞台 , 这些研究后来却派上了大用场 。
1985年,英国地球物理学家约瑟夫·法曼(Joseph Farman)发现,南极洲上方的臭氧层厚度在70年代之后出现大幅下降,其破坏程度远远超出了当时科学家的预期 。
经过研究,科学家们发现,导致臭氧层空洞的最大凶手是当时广泛使用的氯氟烃(CFCs)类物质,俗称氟利昂 。它们在当时广泛存在于冰箱、空调、香水、杀虫剂之中,一旦它们进入空气,升入平流层 , 就会成为分解臭氧的催化剂,经过近一百年才能基本完全被分解消化 。
还记得“臭氧层空洞”吗?它自己悄悄长好了!

文章插图


南极哈雷湾(Halley Bay)上方臭氧层厚度变化示意图,可见从70年代末起,臭氧层厚度出现大幅下降 | nobelprize.org
臭氧凶手氟利昂
19世纪20年代 , 人类发明了氟利昂 , 这种物质化学性质稳定,对人体安全性高,一度被作为制冷剂和发泡剂广泛应用 。过去的一些泡沫发胶,或者给冰箱、空调补充的“雪种”,使用的就是氟利昂 。
但在1974年,墨西哥化学家马里奥·莫利纳(Mario Molina)、美国化学家舍伍德·罗兰(Sherwood Rowland)等人的研究发现了氟利昂的致命缺点:释放到环境中的氟利昂会随着大气运动逐渐迁移到臭氧层 , 在这里受到强紫外线照射后分解,产生游离氯原子 , 催化臭氧的分解 。

相关经验推荐