踏入2023年,地球传来了一个极大的好消息:“臭氧洞”有望“补”回来。
联合国专家组在2023年1月9日发布最新评估报告:如果当前政策保持不变,预计南极上空的臭氧层将于2066年恢复健康,世界其他地区上空的臭氧层将于2040年恢复。
臭氧层的厚度大约为2.5毫米,比两枚1元硬币叠起来还要薄。这薄薄的臭氧层,像一道天然屏障。它抵挡住90%到达地球的紫外线辐射,并将其中一部分紫外线转化为热能加热大气,以保证平流层的存在。
南极乔治王岛。/视觉中国
在臭氧层的千万年守护下,地球生命的载体DNA成功躲开紫外线辐射的“追杀”,原始生命获得从海洋走向陆地的机会。随着地球生物不断演化,人类才有机会登场并繁衍。
1985年,英国南极勘察局发表的一篇论文,却捅破了地球的这番“岁月静好”。
科学家观测发现,当时南极洲上空的臭氧层厚度减少了1/3。对比1979年至1985年间10月份南极上空的卫星图像,反映臭氧损耗的紫色和蓝色面积明显增加,看着像地球大气层漏了一个大洞。
1979年至2012年臭氧洞卫星图。/NASA
诺贝尔奖得主舍伍德·罗兰将这种南极上空的臭氧消耗现象,称为“臭氧洞”。实际上,它并不是指地球某个地方上空完全没有臭氧,这个洞也不是长年不变的。
它通常出现于南半球8月至10月的春天里,历史上最大的时候面积曾达到2950万平方公里,相当于3个中国的面积。
经过观测确认,科学家指出“臭氧洞”的形成与氯氟烃(CFC)有关。氯氟烃是一种长寿的人工化合物,当时被广泛用于冰箱和空调的冷却剂、气溶胶喷雾罐和工业清洁剂等。
随着大气运动,CFC会上升至平流层,在紫外线辐射中释放出氯原子。这一氯原子能将三个氧原子组成的臭氧,分解为两个氧原子组成的氧气。
这种反应可循环进行,一个氯原子单枪匹马就能破坏10万个臭氧分子。别看CFC量小,其破坏力却极大。
臭氧层有效阻隔紫外线。/NASA
如果地球臭氧层被持续消耗,阳光中未经削弱和吸收的紫外线,就会成为名副其实的“人类杀手”。
臭氧层的破损,会对地球生命造成严重威胁:人类皮肤癌和白内障发病率上升,植物生长和动物都会受到危害,还会让浮游植物直接减产,从而侵蚀海洋食物链的基础。
科幻电影《芬奇》的故事设定,正是这样一个臭氧层被破坏得千疮百孔的末世。在紫外线疯狂照射下,电影中大部分地球生物被杀死,只有少数人在废墟下苟延残喘,但终生带着皮肤灼伤和癌症的疼痛。
《芬奇》剧照。
20世纪80年代,臭氧洞的卫星图像传播到千家万户,引发了公众深切关注。大气科学家动员起来深入调查,化学专家和企业研发环保替代品,各国政府也以前所未有的方式进行合作。就这样,拉开了全人类协力“补天”的序幕。
1987年9月16日,45个国家签订了《蒙特利尔议定书》,各签署国承诺逐步淘汰消耗臭氧层的化学物质,包括氯氟烃、氟氯烃和含溴碳氢化合物。
自1989年生效以来,已有197个国家批准了该条约。这是联合国历史上第一个被普遍通过的条约,9月16日也被设立为“国际臭氧层保护日”。
20世纪90年代起,CFC陆续停产停用。到2009年,条约限制的化学品,98%已被淘汰。
随着科学研究的深入, 2016年通过的《基加利修正案》,将氢氟碳化物(HFCs)这一人工合成的强温室气体也纳入《蒙特利尔议定书》的管控范围。到2100年,这一修正案预计可避免0.5℃的全球升温。
自1991年加入议定书以来,中国先后实现了全氯氟烃、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿和甲基溴五大类消耗臭氧物质的全面淘汰。目前正在淘汰最后一类——含氢氯氟烃。
在南极放气球测量臭氧水平。/NOAA
如果过去的35年里“臭氧洞”调查被国际社会忽视,又或者寻找氟氯烃替代品的过程中科学家和企业掉链子,那么地球上空要补的臭氧洞,恐怕不止现在的那么一两个。
臭氧行动为全球气候行动创下先河。接下来在气候变化等更多全球议题上,人类能否延续这一逆天成就、产生更多“蒙特利尔议定书”,还将拭目以待。
参考资料:
臭氧层恢复已步入正轨,有助于避免全球0.5℃的升温丨联合国
地球漏的这个洞,终于要被补上了?丨中国科普博览
臭氧层的空洞是如何修补的丨BBC
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