臭氧层破坏 2019年臭氧层空洞显著缩小：有记录以来最小水平

据NASA 空，南极的臭氧层空洞已经缩小到1982年开始监测以来的最小水平。造成这种现象的主要原因可能是南极空大气的异常天气模式。

南极洲上空臭氧层空洞的大小每年都在波动，通常在南半球9月下旬至10月上旬最冷的时期范围最大。泰空的最新观测结果显示，这个空洞穴的面积现在还不到1010万平方公里，创下历史新低，远低于六周前的峰值。研究人员指出，每年的这个时候，这个空洞穴的面积通常约为2070万平方公里。

美国宇航局戈达德飞行中心首席地球学家保罗·纽曼说，空洞的缩小对南半球的臭氧层来说是个好消息。但他也警告说:“重要的是要认识到，我们今年所看到的情况是由于平流层温度的上升，这并不意味着大气臭氧层能够立刻迅速恢复。”

据NASA称，极地平流层云对臭氧层空洞的形成起到了“主要作用”。这是一种冬季出现在极地的平流层高度为空的云，通常高度为15至25公里。

因为平流层的大气非常干燥，很难形成云，但是当温度低于-78℃时，平流层仍然可以形成云。这种低温只有在两极的平流层才能达到，所以平流层云只出现在两极，尤其是南极的冬季。这些云提供了一个表面，在那里可以发生化学反应，并释放出称为“自由基”的副产品，这些副产品将继续破坏它们周围的臭氧分子。

然而，在温暖的天气里，极地平流层形成的云较少，持续时间较短。今年的全球变暖和不寻常的天气模式可能会限制极地平流层云的发展，并使它们破坏臭氧层的时间变得更少，这最终导致今年臭氧层空上的洞比以前观察到的要小得多。

从表面上看，臭氧层的增加似乎带来了一定的好处，因为它可以更好地保护地球免受有害的紫外线辐射。然而，臭氧层空洞的缩小并不一定是好事，因为这个过程显然是全球气温上升的结果。在典型的气候年，这个空洞穴通常在9月底或10月初达到最大，面积约2070万平方公里，然后再次缩小。

高活性的臭氧分子由三个氧原子组成，是一种有刺鼻气味的淡蓝色气体。通常，这些分子位于地球表面上方约40公里的平流层中。它们可以吸收高能紫外线，并将其分解成一个氧分子和一个氧原子。臭氧层就像一个遮阳板，在有害的紫外线到达地球表面之前吸收它们。

臭氧主要来自紫外线辐射。高能紫外辐射照射普通氧分子时，会分解成两个氧原子，释放出来的氧原子会继续与普通氧分子结合形成臭氧。这种反应有助于保护地球免受潜在的有害紫外线辐射。紫外线辐射不仅会导致皮肤癌、白内障和抑制免疫系统，还会损害植物。

严格来说，南极臭氧层的“空洞”不是空洞，而是臭氧消耗区。南半球冬季末，极地完全处于黑暗之中，气温达到-80℃以下，导致极地平流层云表面的粒子分解臭氧，从而破坏臭氧层。

臭氧层空洞监测

随着气温的升高，极地平流层云的形成减少，限制了其表面臭氧的消耗。美国国家航空航天局(NASA)和美国国家海洋与大气层管理局(NOAA)一直在监测臭氧层空洞，使用的设备包括Aura卫星、Somy国家极地轨道伙伴卫星和联合极地卫星系统的NOAA-20卫星。

美国国家海洋和大气管理局的工作人员还在南极洲发射了一个气象气球，该气球通过其臭氧测量"探测器空仪器对大气中的臭氧水平进行了直接和垂直采样。

在大多数年份，至少平流层的某些层是完全没有臭氧的。美国国家海洋和大气管理局地球系统研究实验室的布莱恩·约翰逊表示，2019年在南极洲进行的臭氧探索没有发现大气中臭氧完全消失的任何部分。

这种情况虽然少见，但也不是没有先例。苏珊·斯特拉汉是美国大学/研究协会的大气科学家，在美国国家航空航天局戈达德中心工作。她说，在过去的40年里，这是第三次由于天气系统的温度上升，臭氧层的损失显著减少。

苏珊·斯特拉汉(Susan Strahan)还指出，1988年9月和2002年9月，南极平流层出现了类似的天气模式，当时的臭氧层空洞明显小于平时。她说:“这是一个罕见的事件，我们仍在努力理解。如果没有变暖，我们可能会看到一个更典型的臭氧层空洞。”然而，科学家们还没有发现这些独特的天气模式和气候变化之间的明确联系。

影响臭氧层空洞的天气系统通常在9月份比较温和，但今年异常强烈。在臭氧层空洞形成的关键时刻，南极平流层温度突然急剧上升。9月份气温比往年平均气温高16℃，是40年来9月份最高气温。

此外，这些天气系统还削弱了南极的极涡，使其偏离南极空的正常中心，导致9月份南极周围的强急流平均从260 km/h下降到108 km/h。随着漩涡的减速，空气体会下沉到平流层下部，臭氧在那里耗尽。这意味着南极平流层下部温度升高，限制了极地平流层云的发展。

强大的天气系统也把富含臭氧的空气体带到了南半球臭氧层空洞的顶部。在这两个因素的影响下，南极的臭氧水平远高于80年代中期以来经常出现的臭氧层空。截止10月16日，南极的臭氧层空洞仍然很小，但相对稳定，预计未来几周将逐渐消失。

什么是臭氧层？

臭氧是由三个氧原子组成的分子，其中少量自然存在于距离地球表面约11至40公里的平流层中。臭氧层像防晒霜一样，保护地球免受潜在的有害紫外线辐射。

臭氧主要产生于热带地区，分布在全世界空的大气中。靠近地面，阳光与汽车尾气等污染源之间会发生光化学反应，也会产生臭氧，形成有害烟雾。20世纪70年代，人们意识到用于制冷和气溶胶的含氯氟烃和其他化学物质正在破坏平流层中的臭氧。

1987年，联合国通过了《蒙特利尔议定书》，世界各国开始逐步淘汰氟利昂制冷剂。最近，科学家们在南极洲发现了臭氧层恢复的迹象空。在低纬度地区，平流层上部也显示出明显的臭氧层恢复迹象，这表明《蒙特利尔议定书》正在发挥良好的作用。