踏入2023年,地球傳來了一個極大的好消息:“臭氧洞”有望“補”回來。
聯(lián)合國專家組在2023年1月9日發(fā)布最新評估報告:如果當前政策保持不變,預(yù)計南極上空的臭氧層將于2066年恢復(fù)健康,世界其他地區(qū)上空的臭氧層將于2040年恢復(fù)。
臭氧層的厚度大約為2.5毫米,比兩枚1元硬幣疊起來還要薄。這薄薄的臭氧層,像一道天然屏障。它抵擋住90%到達地球的紫外線輻射,并將其中一部分紫外線轉(zhuǎn)化為熱能加熱大氣,以保證平流層的存在。
南極喬治王島。/視覺中國
在臭氧層的千萬年守護下,地球生命的載體DNA成功躲開紫外線輻射的“追殺”,原始生命獲得從海洋走向陸地的機會。隨著地球生物不斷演化,人類才有機會登場并繁衍。
1985年,英國南極勘察局發(fā)表的一篇論文,卻捅破了地球的這番“歲月靜好”。
科學家觀測發(fā)現(xiàn),當時南極洲上空的臭氧層厚度減少了1/3。對比1979年至1985年間10月份南極上空的衛(wèi)星圖像,反映臭氧損耗的紫色和藍色面積明顯增加,看著像地球大氣層漏了一個大洞。
1979年至2012年臭氧洞衛(wèi)星圖。/NASA
諾貝爾獎得主舍伍德·羅蘭將這種南極上空的臭氧消耗現(xiàn)象,稱為“臭氧洞”。實際上,它并不是指地球某個地方上空完全沒有臭氧,這個洞也不是長年不變的。
它通常出現(xiàn)于南半球8月至10月的春天里,歷史上最大的時候面積曾達到2950萬平方公里,相當于3個中國的面積。
經(jīng)過觀測確認,科學家指出“臭氧洞”的形成與氯氟烴(CFC)有關(guān)。氯氟烴是一種長壽的人工化合物,當時被廣泛用于冰箱和空調(diào)的冷卻劑、氣溶膠噴霧罐和工業(yè)清潔劑等。
隨著大氣運動,CFC會上升至平流層,在紫外線輻射中釋放出氯原子。這一氯原子能將三個氧原子組成的臭氧,分解為兩個氧原子組成的氧氣。
這種反應(yīng)可循環(huán)進行,一個氯原子單槍匹馬就能破壞10萬個臭氧分子。別看CFC量小,其破壞力卻極大。
臭氧層有效阻隔紫外線。/NASA
如果地球臭氧層被持續(xù)消耗,陽光中未經(jīng)削弱和吸收的紫外線,就會成為名副其實的“人類殺手”。
臭氧層的破損,會對地球生命造成嚴重威脅:人類皮膚癌和白內(nèi)障發(fā)病率上升,植物生長和動物都會受到危害,還會讓浮游植物直接減產(chǎn),從而侵蝕海洋食物鏈的基礎(chǔ)。
科幻電影《芬奇》的故事設(shè)定,正是這樣一個臭氧層被破壞得千瘡百孔的末世。在紫外線瘋狂照射下,電影中大部分地球生物被殺死,只有少數(shù)人在廢墟下茍延殘喘,但終生帶著皮膚灼傷和癌癥的疼痛。
《芬奇》劇照。
20世紀80年代,臭氧洞的衛(wèi)星圖像傳播到千家萬戶,引發(fā)了公眾深切關(guān)注。大氣科學家動員起來深入調(diào)查,化學專家和企業(yè)研發(fā)環(huán)保替代品,各國政府也以前所未有的方式進行合作。就這樣,拉開了全人類協(xié)力“補天”的序幕。
1987年9月16日,45個國家簽訂了《蒙特利爾議定書》,各簽署國承諾逐步淘汰消耗臭氧層的化學物質(zhì),包括氯氟烴、氟氯烴和含溴碳氫化合物。
自1989年生效以來,已有197個國家批準了該條約。這是聯(lián)合國歷史上第一個被普遍通過的條約,9月16日也被設(shè)立為“國際臭氧層保護日”。
20世紀90年代起,CFC陸續(xù)停產(chǎn)停用。到2009年,條約限制的化學品,98%已被淘汰。
隨著科學研究的深入, 2016年通過的《基加利修正案》,將氫氟碳化物(HFCs)這一人工合成的強溫室氣體也納入《蒙特利爾議定書》的管控范圍。到2100年,這一修正案預(yù)計可避免0.5℃的全球升溫。
自1991年加入議定書以來,中國先后實現(xiàn)了全氯氟烴、哈龍、四氯化碳、甲基氯仿和甲基溴五大類消耗臭氧物質(zhì)的全面淘汰。目前正在淘汰最后一類——含氫氯氟烴。
在南極放氣球測量臭氧水平。/NOAA
如果過去的35年里“臭氧洞”調(diào)查被國際社會忽視,又或者尋找氟氯烴替代品的過程中科學家和企業(yè)掉鏈子,那么地球上空要補的臭氧洞,恐怕不止現(xiàn)在的那么一兩個。
臭氧行動為全球氣候行動創(chuàng)下先河。接下來在氣候變化等更多全球議題上,人類能否延續(xù)這一逆天成就、產(chǎn)生更多“蒙特利爾議定書”,還將拭目以待。
參考資料:
臭氧層恢復(fù)已步入正軌,有助于避免全球0.5℃的升溫丨聯(lián)合國
地球漏的這個洞,終于要被補上了?丨中國科普博覽
臭氧層的空洞是如何修補的丨BBC
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