北極上空出現(xiàn)了一個罕見的臭氧層空洞。 圖片來源：NASA Ozone Watch

最近，北極地區(qū)上空出現(xiàn)了一個巨大的臭氧層空洞，這可能是該地區(qū)有史以來出現(xiàn)的最大的空洞，與每年在南極形成的臭氧層空洞面積相當(dāng)。

據(jù)《自然》報道，目前，北極中部的大部分地區(qū)(覆蓋面積約為格陵蘭島的3倍)的臭氧水平創(chuàng)下了歷史新低，這個有可能在未來幾周內(nèi)破裂的臭氧層空洞不會威脅人類健康，但作為一種非凡的大氣現(xiàn)象，它將被載入史冊。

“在我看來，這是首次出現(xiàn)真正的北極臭氧層空洞。”德國航空航天中心大氣科學(xué)家Martin Dameris說。

臭氧通常在離地面約10～50公里的平流層中形成保護(hù)層，使生命免受太陽紫外線輻射。每年冬天，寒冷的天氣讓高空云層在南極上空聚集?；瘜W(xué)物質(zhì)——包括制冷劑中和其他工業(yè)來源的氯和溴，會在云層表面引發(fā)反應(yīng)，侵蝕臭氧層。

南極臭氧空洞每年都會形成，因?yàn)槎驹摰貐^(qū)的溫度通常會驟降，從而形成高空云層。“這些條件在北極地區(qū)很罕見，那里溫度變化更大，通常不會導(dǎo)致臭氧層的損耗。”德國于利希研究中心大氣科學(xué)家Jens-Uwe Groo說。

但今年強(qiáng)勁的西風(fēng)環(huán)繞北極，將冷空氣困在“極地渦旋”中。德國阿爾弗雷德韋格納研究所大氣科學(xué)家Markus Rex說，北極上空的冷空氣比1979年以來的任何一個冬天都要強(qiáng)。在寒冷的氣溫中，高空云層形成，破壞臭氧層的反應(yīng)開始。

研究人員通過從北極附近的觀測站釋放氣象氣球來測量臭氧水平。截至3月底，這些氣球在18公里的高空測量到臭氧層核心區(qū)域的臭氧含量下降了90%。Rex說，氣象氣球通常測量到的臭氧含量約為3.5ppm，但它們記錄到的僅為0.3ppm。“這比我們過去看到的任何臭氧損耗都要嚴(yán)重。”他說。

北極在1997年和2011年經(jīng)歷了臭氧損耗，但今年的損耗或超過以往。“今年的臭氧損耗至少和2011年一樣多，而且有跡象表明可能會更多。”美國西北研究協(xié)會大氣科學(xué)家Gloria Manney說，在未來幾天里，仍然有相當(dāng)多的氯反應(yīng)消耗臭氧。

美國宇航局戈達(dá)德太空飛行中心大氣科學(xué)家Paul Newman說，如果各國沒有在1987年共同通過《蒙特利爾議定書》，今年的情況可能會更糟。雖然現(xiàn)在南極臭氧層空洞正在恢復(fù)，去年的空洞也是有記錄以來最小的，但是化學(xué)物質(zhì)要完全從大氣中消失還需要幾十年。

“北極臭氧層空洞不會對健康造成威脅，因?yàn)楦呔暥鹊貐^(qū)的太陽才剛剛開始從地平線上升起。”Rex說。接下來的幾周里，這個空洞有很小的可能會漂移到人口稠密的低緯度地區(qū)——在這種情況下，人們可能需要涂抹防曬霜來避免曬傷。

接下來的幾周至關(guān)重要。歐洲中期天氣預(yù)報中心大氣科學(xué)家Antje Inness表示，太陽在慢慢升高，臭氧層空洞區(qū)域的大氣溫度已經(jīng)開始上升。隨著極地渦旋在未來幾周的破裂，臭氧水平可能很快開始恢復(fù)。

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