科學家證實南極上方的臭氧破洞層已復原400萬平方公里!

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科學家第一次在南極上空大氣層的臭氧保護層發現一個破洞後,到現在已經超過30年。研究人員在今天報告,他們正看到”修復中的第一個跡象”。

9月所做的臭氧層破洞測量,揭露自2,000年以來,缺口的縮小已經超過150萬平方英哩(4百萬平方公里),大約是美國連續領土的一半。

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研究人員把臭氧層修復歸因於在大氣層裡的氯連續減少。這些氯源自於含氯氟烴(chlorofluorocarbons,CFCs)。這些一度被普遍用於氣霧劑、乾洗、以及冰箱的化合物,被全世界在1987年簽屬蒙特婁議定書(Montreal Protocol)的國家所禁止,蒙特婁議定書是一項修補臭氧層破洞的努力。

首席作者暨麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology,MIT)大氣化學家Susan Solomon在一份聲明中說:「我們現在有信心,我們所做的事已經把地球放置在修復的路上。我們排除CFC的使用,然後現在看到地球的反應。」

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季節變化

臭氧層,從地表2英哩處向上延伸到19英哩(20到30公里),保護地球免於太陽有殺傷力的紫外線。臭氧是由3個氧原子所組成的分子,由於暴露在特定化合物像是CFCs,發生臭氧層變薄。

變薄臭氧區的一個破洞在2,000年10月被發現,當時科學家注意到南極上空的總臭氧量正在下降。從那時起,以10月的測量值為依據,來追蹤臭氧耗損。

MIT的研究科學家暨這項新研究的共同作者Diane Ivy在一封電子郵件對Live Science解釋,那是因為臭氧破洞隨著季節而變化。由於氯對分子的侵蝕,需要特定的條件,只有在光出現的時候,氯會在這種破壞的方式與臭氧起交互作用。而且大氣層夠冷,足以讓極地平流層雲(polar stratospheric clouds)形成。這些雲是這些氯反應能夠發生的表層。

臭氧耗損於是在每年的8月下旬開始,當南極洲從冬天浮現時,破洞在10月初完全形成。

對於他們的研究,科學家認為藉由在9月監視臭氧程度,可以看到一張較清楚的照片氯在臭氧的作用。

Solomon說:「我想人類,包括我自己,一直太聚焦在10月,因為那時的臭氧破洞是巨大的,在它的全盛時期。但10月也容易受其他不利因素變化的影響,像是氣象的些微變化。9月是一個比較好的時間來看,因為氯在每年的9月,穩固地控制破洞形成的速率。

慢慢修補

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研究人員說:「對於臭氧破洞,還有很長的路要恢復。」耗損臭氧的分子有很長的壽命,而且這項研究的科學家估計,還要數十年的時間來完全恢復。

科羅拉多州國家大氣研究中心(National Center for Atmospheric Research in Colorado)科學家暨研究共同作者Douglas Kinnison告訴生命科學網站(Live Science):「我們不會在四十幾年內回到臭氧破洞前的情況。」

但科學家已經看到臭氧層的修復,Ivy定義為”一個可以確認臭氧的增加,連結到臭氧耗損物質的減少量”。

然而,在修復的過程中,由於某種程度的火山活動,破洞本身可能每年都會變動。火山爆發排放二氧化硫,能夠在同溫層形成浮質,允許更多的臭氧耗損發生。

例如,在2015年的臭氧破洞的大小接近破紀錄。由於2015年智利的卡爾布科火山(Calbuco)爆發,在那一年,Kinnison說:「那是一大片臭氧破洞。」

他說:「所以我們可能[在今年]會看見不太嚴重的臭氧破洞。然而我們必須等著看。」

來源: Livescience