新聞背景

9月16日是“國際保護(hù)臭氧層日”。近幾十年來，北極地區(qū)的臭氧總量是減少的，盡管這一帶曾出現(xiàn)驚險(xiǎn)空前的臭氧低值區(qū)，但是未達(dá)到“洞”的標(biāo)準(zhǔn)。那么，北極是否會(huì)出現(xiàn)臭氧洞？極地臭氧洞的出現(xiàn)會(huì)帶來哪些新問題？

“低值區(qū)”未必就是“洞”

與南極的臭氧相比，北極的臭氧似乎更有幾分神秘感。特別是2011年春季，北極地區(qū)出現(xiàn)臭氧低值區(qū)，臭氧損耗創(chuàng)下歷史新高。

一時(shí)間，“北極首個(gè)臭氧空洞已經(jīng)形成”、“史上最大北極臭氧空洞引發(fā)科學(xué)家擔(dān)心，面積大如美國大陸”等報(bào)道鋪天蓋地，眾說紛紜。

陸龍驊是中國氣象科學(xué)研究院研究員，多年從事極地氣象研究，曾5次赴南北極科學(xué)考察，對(duì)于極地地區(qū)的臭氧做了大量的研究。雖然此前國內(nèi)外都有媒體報(bào)道“北極首現(xiàn)臭氧洞”，但他認(rèn)為“很多媒體對(duì)此的報(bào)道并不確切”。

“從目前觀測(cè)資料來講，只有南極上空出現(xiàn)臭氧洞，北極上空及青藏高原上空出現(xiàn)過臭氧低值區(qū)，在某一地區(qū)相對(duì)其他地區(qū)來講臭氧總量的含量要相對(duì)較低，但從氣候平均值來看，沒有低于220多普森單位（DU）。嚴(yán)格意義來講，除了南極以外其他地區(qū)還沒有發(fā)現(xiàn)臭氧洞的存在。”中國科學(xué)院研究員高登義研究員表示。

陸龍驊認(rèn)為，“臭氧洞是有嚴(yán)格科學(xué)定義的，并不是所有的臭氧低值區(qū)都能稱為臭氧洞。”以南極春季出現(xiàn)的臭氧洞為例，“南極臭氧洞”至少有三個(gè)特點(diǎn)：一是臭氧數(shù)值低，應(yīng)在220 DU以下；二是低值區(qū)（低于220 DU）范圍大，常超過百萬平方公里；三是低值持續(xù)時(shí)間長，常為2到4個(gè)月左右。

由此，他認(rèn)為，從嚴(yán)格的科學(xué)意義上來講，不能說“北極首個(gè)臭氧洞已經(jīng)形成”，迄今為止，在北極還并未出現(xiàn)過臭氧洞。

北極出“洞”并非不可能

“關(guān)于南極臭氧洞的成因，目前全世界各國科學(xué)家普遍接受的解釋是，南極臭氧洞是由臭氧消耗物質(zhì)在南極特殊的氣象條件下形成的。”中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心副研究員王維和介紹說。

南極臭氧洞是大氣動(dòng)力、光化學(xué)和平流層冰晶云等因素相互作用和影響的產(chǎn)物；也與大氣環(huán)流, 特別是平流層極地渦旋的活動(dòng)密切相關(guān)。用大氣動(dòng)力學(xué)、太陽活動(dòng)及大氣化學(xué)等單個(gè)因素都無法圓滿地解釋南極臭氧洞形成的原因。

“南極臭氧洞的出現(xiàn)與人類活動(dòng)關(guān)系密切。春季南極臭氧洞的出現(xiàn)，有兩個(gè)條件，二者缺一不可。”陸龍驊表示。

大氣中存在人類活動(dòng)排放的氟里昂和濱化烴等消耗臭氧層物質(zhì)(人為因素)，是春季南極臭氧洞形成的基礎(chǔ)條件；春季南極平流層極地渦旋中的低溫( 自然因素)，是南極春季臭氧洞形成的必要條件。只有在平流層冰晶云表面吸附了大氣污染物質(zhì)，才能通過光化學(xué)反應(yīng)大量消耗臭氧，在南極春季形成臭氧洞。

陸龍驊指出，依據(jù)南極臭氧洞形成的兩個(gè)條件，可以解釋為什么到目前為止，只是在南極上空春季出現(xiàn)了臭氧洞，在北極和青藏高原上空并沒有出現(xiàn)臭氧洞。盡管北極更加接近人類活動(dòng)地區(qū)，北極大氣中污染物濃度也比較高，但是北極地區(qū)不滿足或者很難滿足形成臭氧洞的平流層極渦中低溫的必要條件。

南極地區(qū)是一塊由海洋包圍的冰雪大陸，而北極卻是一片由大陸包圍的冰雪海洋。海陸分布的差異，對(duì)氣候和大氣環(huán)流產(chǎn)生了很大影響。在陸龍驊看來，北極春季沒有臭氧洞，與北極春季平流層溫度高于南極春季、平流層冰晶云等很少出現(xiàn)，以及北極地區(qū)大氣臭氧的本底值較高有關(guān)。

陸龍驊表示，雖然當(dāng)前北極并未形成真正意義上的臭氧“空洞”，但是在1997年和2011年北極臭氧的化學(xué)虧損基本上達(dá)到了生成臭氧洞的邊緣，這引起大家的高度重視。如果由于氣候變化，使北極平流層溫度更低，時(shí)間持續(xù)更長，那么在極端情況下，出現(xiàn)北極臭氧洞的可能性也不能排除。

事實(shí)上，最近幾年發(fā)現(xiàn)，在北極地區(qū)或北半球中高緯地區(qū)，偶爾也會(huì)出現(xiàn)臭氧小洞。這種現(xiàn)象大都出現(xiàn)在冬季，且在北大西洋和北歐出現(xiàn)的次數(shù)比北太平洋和北美地區(qū)多，此外在我國青藏高原也曾出現(xiàn)過。臭氧小洞與天氣系統(tǒng)有關(guān)，是動(dòng)力原因產(chǎn)生的，“小洞”的空間尺度大都在1000千米以下，維持時(shí)間很短，大多僅1到數(shù)天。臭氧小洞的產(chǎn)生原因與春季南極臭氧洞不同，而且其時(shí)間、空間尺度也無法與春季南極臭氧洞相比，不能相提并論，不能簡單地稱之為臭氧洞。

臭氧層恢復(fù)尚需數(shù)十年

北極臭氧低值區(qū)雖未達(dá)到“洞”的標(biāo)準(zhǔn)，但接近或到達(dá)了出現(xiàn)“洞”的邊緣，這不得不引起人們對(duì)保護(hù)臭氧的深度思考和關(guān)注。南極臭氧洞和北極臭氧嚴(yán)重耗損都在向人類再次敲響警鐘。南極地區(qū)除考察隊(duì)員外，沒有常住居民；人類多數(shù)居住在北半球，人們對(duì)北極臭氧減少的擔(dān)憂是理所當(dāng)然的。

世界氣象組織說，根據(jù)《蒙特利爾議定書》要求，許多破壞臭氧的化學(xué)物質(zhì)已被淘汰，然而這些物質(zhì)在大氣中能長時(shí)間存在，需要數(shù)十年時(shí)間才能使它們的濃度回到1980年前的水平。在南極大氣中，耗損臭氧的氣體在2000年前后達(dá)到最大值，目前正以每年1％的速率減少。

世界氣象組織說，過去十年中，南北兩極地區(qū)及全球的平流層臭氧已停止減少，但尚未開始恢復(fù)。預(yù)計(jì)兩極以外地區(qū)的臭氧能在本世紀(jì)中之前恢復(fù)到1980年前水平，而南極臭氧層恢復(fù)則要晚得多。

據(jù)世界氣象組織當(dāng)天公布的南極臭氧公報(bào)顯示，在９月前兩周，南極臭氧空洞從不到1000萬平方公里增加到約1900萬平方公里。截至9月中旬，南極臭氧空洞小于去年同期，但大于2010年。南極臭氧空洞是每年冬、春反復(fù)出現(xiàn)的現(xiàn)象，它由平流層極低的溫度和耗損臭氧的物質(zhì)造成。

作為發(fā)展中國家，近年來，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速發(fā)展，對(duì)使用消耗臭氧層物質(zhì)的制成品需求也在日益增加，因此，在淘汰消耗臭氧層物質(zhì)時(shí)，我們需要付出更大的努力。

延伸閱讀

臭氧層空洞會(huì)帶來哪些危害？

臭氧這個(gè)詞對(duì)于我們來說其實(shí)并不算太陌生，中學(xué)課本中曾經(jīng)記載，在常溫下，臭氧是一種有特殊臭味的藍(lán)色氣體，主要存在于距地球表面20公里的同溫層下部的臭氧層中，它吸收對(duì)人體有害的短波紫外線，防止其到達(dá)地球。

中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心副研究員王維和分兩個(gè)方面指出了臭氧層減少的危害：

一是對(duì)人類健康的影響。首先是皮膚癌患者增多的危險(xiǎn)，臭氧減少1%，皮膚癌患者增加4%－6%，主要是黑色素癌；其次是損害眼睛，增加白內(nèi)障患者；最后削弱免疫力，增加傳染病患者。

現(xiàn)在居住在距南極洲較近的智利南端海倫娜岬角的居民，就已嘗到苦頭，只要他們走出家門，就要在衣服遮不住的膚面，涂上防曬油，戴上太陽眼鏡，否則半小時(shí)后，皮膚就曬成鮮艷的粉紅色，并伴有癢痛；羊群則多患白內(nèi)障，幾乎全盲。據(jù)說那里的兔子眼睛全瞎，獵人可以輕易地拎起兔子耳朵帶回家去，河里捕到的魚也都是盲魚。

二是對(duì)生態(tài)的影響。首先是農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)及其品質(zhì)下降，試驗(yàn)200種作物對(duì)紫外線輻射增加的敏感性，結(jié)果2/3有影響，尤其是大米、小麥、棉花、大豆、水果和洋白菜等人類經(jīng)常食用的作物。估計(jì)臭氧減少1%，大豆減產(chǎn)1%；其次是減少漁業(yè)產(chǎn)量，紫外線輻射可殺死10米水深內(nèi)的單細(xì)胞海洋浮游生物，實(shí)驗(yàn)表明，臭氧減少10%，紫外線輻射增加20%，將會(huì)在15天內(nèi)殺死所有生活在10米水深內(nèi)的鰻魚幼魚；最后是破壞森林。