一份新报告显示臭氧层空洞正在愈合,但这并非全是好消息

一份新报告显示臭氧层空洞正在愈合,但这并非全是好消息

一项已持续三十年的国际条约旨在逐步淘汰破坏臭氧层的化学物质,保护地球免受有害太阳辐射的侵害,目前正在取得成效。

根据世界气象组织和联合国环境规划署周一发布的《2018 年臭氧层消耗科学评估》,得益于 1987 年《蒙特利尔议定书》,臭氧层持续恢复。

其中包括南极洲上空的“空洞”,那里的臭氧层非常薄,自 21 世纪初以来一直在逐渐缩小,预计到 2060 年代会愈合。今年,空洞面积约为 900 万平方英里,略小于整个北美大陆的面积。

“总体来说,这是个好消息,”新评估报告联合主席、美国宇航局戈达德太空飞行中心地球科学首席科学家保罗·纽曼说。臭氧消耗气体正在减少,自 20 世纪 90 年代中期以来持续下降。“只要各方继续遵守《蒙特利尔议定书》,对未来的预测就相当乐观。”

臭氧是一种由三个氧原子组成的分子,占据大气的两个区域。大气臭氧的 10% 位于对流层,从地面延伸到大约七英里的高空。在地面,臭氧是雾霾中的一种空气污染物,由汽车尾气和化石燃料燃烧产生的副产品形成。

然后是臭氧层,这是自然形成的一个宽达 31 英里的缓冲区,位于对流层上方,保护地球免受太阳紫外线 B 辐射的伤害。在这个区域内,会发生一个循环反应:太阳辐射将元素氧 (O 2 ) 分解成单个氧原子,这些氧原子与其他元素氧分子发生反应形成臭氧 (O 3 ),臭氧在吸收辐射后又转化回元素氧。没有这个反应,陆地上的生命就不可能存在。更多的有害辐射会到达地球,增加皮肤癌、白内障和人类免疫系统受抑制的可能性,并损害植物和大多数水生生物。

20 世纪 70 年代中期,科学家发现,含有氯和溴原子的人造气体(如冰箱、空调和气雾罐释放的化学物质)会逸出到高层大气中。在那里,它们在紫外线照射下转化为氯和溴自由基,从而引发破坏臭氧层的链式反应。

1985 年,科学家发现南极洲上空的臭氧层空洞正在扩大。由于意识到含氯化合物(包括氯氟烃)会破坏臭氧层,46 个国家根据《蒙特利尔议定书》采取行动,对破坏臭氧层的气体进行管控。自此以后,地球上所有国家都采用了该议定书。

《议定书》管制物质包括氯氟烃、氢氯氟烃、四氯化碳、甲基氯仿、含溴的哈龙和甲基溴。假设继续遵守《蒙特利尔议定书》,北半球的臭氧预计将在 2030 年代恢复到健康水平,南半球的臭氧将在 2050 年代恢复到健康水平,而臭氧消耗最严重的极地地区将在 2060 年代恢复到健康水平。根据评估,减少消耗臭氧层物质(也是强效温室气体)的排放量,至少可以避免未来全球海平面上升几厘米。

纽曼说,这并不是说没有任何美中不足之处。

某些消耗臭氧层的物质,如一氯氟烃 (CFC-11),在大气中减少的速度比预期的要慢。两个独立网络已证实,自 2012 年以来,东亚地区的排放量有所上升,但其确切来源仍在调查中。

这很令人担忧,因为《蒙特利尔议定书》禁止使用包括 CFC-11 在内的化合物,这些化合物会在大气中存留数十年。如果有人今天排放这些物质,它们会继续对后代造成危害。

为了说明这一点,纽曼在办公室里放了一小罐不同的 CFC——氯氟烃-12,即最初的氟利昂制冷剂。虽然 CFC-12 明显优于 20 世纪 30 年代之前使用的有毒且有时致命的制冷剂,但它并不完美。纽曼说:“如果我把这罐倒在地板上,300 年后,其中 5% 仍会漂浮在大气中。”

更糟糕的是,一旦氟利昂分子进入平流层上部,它就会被紫外线分解,释放出氯原子。一个氯原子在其生命周期内可以摧毁数千个臭氧分子,然后它就会循环回到低层大气,并被雨水完全冲走。

因此,各方遵守《蒙特利尔议定书》和2016年新增的《基加利修正案》至关重要。纽曼表示,这两项条约都已经或将会对减少排放产生真正的影响。

《基加利修正案》将于 2019 年 1 月生效,该修正案涉及用于替代《蒙特利尔议定书》禁用化学品的化学品。替代性氢氟碳化物 (HFC) 通常用于汽车空调装置,它们的寿命不如 CFC 长,也不会破坏臭氧层,但其温室效应却比二氧化碳高出数千倍。

评估显示,《基加利修正案》实施后,我们可以避免全球地表温度上升0.2至0.4摄氏度。

由于地球在过去一个世纪内已经升温了 1 摄氏度,并且到本世纪末全球气温将再升高 1 摄氏度或更多,该报告称消除这些物质的好处将是“巨大的”。

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