NASA新的观测证实：南极上空的臭氧层空洞在逐渐消失

每年的臭氧空洞有点不同

1989年生效的“蒙特利尔议定书”是解决全球性臭氧层破坏的协议，禁止向大气释放大量臭氧破坏化学品。然而，在过去的几十年里，臭氧层空洞时而变小时而变大，因此很难判断议定书是否有所作为。

但是有最新证据表明，臭氧层正在恢复，一篇新的论文宣称已经直接测量了臭氧层逐渐回流。

氟利昂和臭氧

在20世纪70年代和80年代，有证据表明，一类工业化学品氯氟烃（CFCs）正在破坏臭氧层，臭氧层是富含这种活性氧的平流层的一个区域。臭氧能够吸收紫外线，否则紫外线会到达地球表面，它能够破坏DNA。随着臭氧水平下降，最终导致南极上空出现几乎没有臭氧的“洞”。

臭氧空洞促使国家和公司采取行动。随着各公司开发CFC的替代品，各国通过谈判达成一项国际协议，以限制和淘汰其使用。“蒙特利尔议定书”将这一协议编入法典，并且在减少（尽管不是消除）大气中的氟氯化碳方面被广泛认可。

但是，确定协议是否对臭氧层产生预期的影响一直是一个挑战。臭氧在平流层中自然产生的速度非常缓慢，南极发生的破坏量每年都在变化。臭氧水平再次下降之后常常会出现复苏的迹象。实际上，恢复的速度非常缓慢，有可能找到那些声称整个事件是骗局的人，甚至是一个旨在测试是否有可能就温室气体达成类似协议的阴谋。

首先，氟氯化碳并不是唯一能够与臭氧发生反应的化学物质，因此将它们捆绑在一起是非常棘手的问题。另外，天气对臭氧破坏影响很大。南半球的大气层在南半球夏季时会被中纬度的风吹到。

除了风，温度对破坏臭氧的反应速度也有很大的影响，这些反应发生在冰晶上。

由于所有这些因素，破坏的臭氧量和空洞的物理尺寸每年都在变化。虽然有一些臭氧空洞在复苏，科学家们争论这是否有统计学意义。

在南极跟踪化学物质

这使我们有了新的研究。十年前，美国宇航局发射了极光卫星，专门用来跟踪大气的化学成分。美国宇航局戈达德太空飞行中心的两名研究人员苏珊·斯特拉恩和安妮·道格拉斯现在已经分析了十几年的极光数据，将臭氧恢复直接与氟氯化碳的下降联系起来。

首先，该小组找到了在南半球夏季到达南极洲的化学品的数量。一氧化二氮也被带入风中，与氟氯化碳不同，它在冬季不会发生反应。因此，它可以作为每年冬天可用的氟氯化碳数量的踪迹。

他们使用一些额外的化学实验来证明一氧化二氮水平与存在的CFC量相关。他们专注于测量冬季结束时的氯含量。在这一点上，除了破坏臭氧之外，CFCs中的氯也会与甲烷发生反应并产生盐酸。因此，存在的盐酸的量也应与CFC的起始浓度有关。

这个数据表明，氟氯化碳和氧化亚氮的总体水平高度相关，但是随着氯气总量下降，两者的比例正在缓慢变化。这是一个关键的数据，因为它表明“蒙特利尔议定书”正在按照预期工作 - 每年向南极洲运送更少的氟氯化碳。

下一步是将这些数字与孔内的臭氧浓度进行比较。这只是通过比较初冬10天窗口臭氧浓度来完成的。而不是提供一个绝对的臭氧存在的测量，比较表明每年冬天臭氧的百分比被破坏。

总的来说，研究人员表明，南极上空的氯气以每年25万亿的速度在下降（即0.8％），尽管天气驱动的变化意味着它有一些年份会增加。这导致臭氧破坏在此期间下降了20％。

好消息是，氯气的变化与年度臭氧破坏的情况相似，证实了臭氧破坏背后的整体科学以及臭氧对氟氯化碳敏感性的详细化学模型的良好匹配。

所有这些都证明“蒙特利尔议定书”正在发挥作用，南极平流层的氯正在减少，臭氧的破坏也随之减少。