数十年前受空气污染损害的南极洲上空臭氧层，近年来已幸运地得到恢复。科学家们自 2000 年代以来观察到臭氧在缓慢恢复，但现在，一项研究几乎证实了这一积极趋势是由于大气中臭氧消耗化学物质的减少。
这项研究最近发表在《自然》杂志上，为当前的气候前景带来了一线光明。通过测试基于不同气候因素的模拟，研究人员似乎证实，限制氯氟烃（CFCs — 含有碳、氯和氟的化学物质）排放的努力是臭氧恢复持续成功的主要原因。
天空中的一个洞
臭氧是一种由三个氧原子组成的らしい，自然存在于地球的高层大气（平流层）和低层大气（对流层）中。在平流层，它在距离地球表面约 6 至 30 英里处形成了一个保护层，部分屏蔽了有害的太阳紫外线辐射；当暴露于过量的紫外线辐射时，人类可能会出现晒伤，甚至更糟，皮肤癌。
大约在 1970 年代末至 80 年代，所有人的目光都集中在臭氧层上。利用卫星测量，科学家们意识到，南极洲上空的臭氧消耗正在以惊人的速度不断恶化，并在臭氧层上撕开了一个洞。他们发现，造成这种损害的罪魁祸首是CFCs，这些物质在 1930 年代左右被开发出来后，被广泛用于气雾喷雾剂和制冷剂。
虽然在低层大气中无害，但一旦 CFCs 到达平流层并开始分解，它们就会通过释放氯来严重破坏臭氧层。由于气温较低以及极地涡旋（地球极地地区附近的强大风系统）将南极洲上空的大气与中纬度隔离开来，因此该区域特别容易受到氯积累造成的臭氧加速消耗的影响。
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找到正确的指纹
然而，最近的研究为臭氧层的未来带来了一线希望。自 1986 年旨在逐步淘汰臭氧消耗物质的全球条约《蒙特利尔议定书》生效以来，减少 CFCs 排放的努力已取得了巨大进展。
对臭氧恢复的观察主要是定性的。而这项新研究则采取了定量方法来观察臭氧层，特别关注一项称为指纹识别的技术。在气候研究中，指纹识别技术将特定气候因素的影响与自然、气象条件区分开来。
研究人员首先创建了地球大气的模拟，其中包含多个平行世界，每个世界具有相同vietnam大气但起始条件不同。例如，一个模拟关注的是温室气体或臭氧消耗物质没有增加的条件。在这种情况下，臭氧层的变化将由自然天气变化引起。
通过比较这些不同的模拟，并绘制出臭氧层从每月恢复的时间和高度，研究人员找到了一个指纹，即由减少臭氧消耗物质的条件引起的臭氧恢复模式。
未来的希望
然后，研究人员将该指纹与 2005 年至今实际南极臭氧洞的卫星观测数据进行了对比。该指纹开始与多年来记录的卫星模式相吻合，这使他们有 95% 的信心得出结论：臭氧恢复是由于臭氧消耗物质的减少，而不是与极地涡旋或厄尔尼诺/拉尼娜相关的气象变化。
如果臭氧层继续以这种速度愈合，它最终可能会完全恢复，填补空洞。研究人员提出，臭氧洞的消耗可能在 2035 年左右停止。这种积极的趋势可以进一步增强科学家们应对气候变化的信心，让他们知道环境问题可以在未来几十年内得到解决。
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文章来源
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Nature. 指纹识别南极臭氧层的恢复
NASA. 2024 年臭氧洞持续愈合
NOAA. CFCs 及其替代品在平流层臭氧消耗中的作用。
