北極上空出現(xiàn)了一個(gè)罕見(jiàn)的臭氧層空洞。 圖片來(lái)源：NASA Ozone Watch

最近，北極地區(qū)上空出現(xiàn)了一個(gè)巨大的臭氧層空洞，這可能是該地區(qū)有史以來(lái)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(bào)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(gè)有可能在未來(lái)幾周內(nèi)破裂的臭氧層空洞不會(huì)威脅人類(lèi)健康，但作為一種非凡的大氣現(xiàn)象，它將被載入史冊(cè)。

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

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(yáng)紫外線(xiàn)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(lái)源的氯和溴，會(huì)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(huì)形成，因?yàn)槎驹摰貐^(qū)的溫度通常會(huì)驟降，從而形成高空云層。“這些條件在北極地區(qū)很罕見(jiàn)，那里溫度變化更大，通常不會(huì)導(dǎo)致臭氧層的損耗。”德國(guó)于利希研究中心大氣科學(xué)家Jens-Uwe Groo說(shuō)。

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(guó)阿爾弗雷德韋格納研究所大氣科學(xué)家Markus Rex說(shuō)，北極上空的冷空氣比1979年以來(lái)的任何一個(gè)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(kāi)始。

研究人員通過(guò)從北極附近的觀測(cè)站釋放氣象氣球來(lái)測(cè)量臭氧水平。截至3月底，這些氣球在18公里的高空測(cè)量到臭氧層核心區(qū)域的臭氧含量下降了90%。Rex說(shuō)，氣象氣球通常測(cè)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(guò)去看到的任何臭氧損耗都要嚴(yán)重。”他說(shuō)。

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(guò)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(huì)更多。”美國(guó)西北研究協(xié)會(huì)大氣科學(xué)家Gloria Manney說(shuō)，在未來(lái)幾天里，仍然有相當(dāng)多的氯反應(yīng)消耗臭氧。

美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心大氣科學(xué)家Paul Newman說(shuō)，如果各國(guó)沒(méi)有在1987年共同通過(guò)《蒙特利爾議定書(shū)》，今年的情況可能會(huì)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(lái)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(huì)對(duì)健康造成威脅，因?yàn)楦呔暥鹊貐^(qū)的太陽(yáng)才剛剛開(kāi)始從地平線(xiàn)上升起。”Rex說(shuō)。接下來(lái)的幾周里，這個(gè)空洞有很小的可能會(huì)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(lái)避免曬傷。

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

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