臭氧層破洞問題減緩還是更嚴重?
臭氧層是地球平流層中含有高濃度臭氧 (O3) 的一層,臭氧空洞是臭氧層中的一個間隙,位於南極上方,它的大小會定期波動,但每年 10 月達到高峰。由於臭氧層是一個吸收幾乎所有太陽有害紫外線的薄層區域,臭氧層中的這個洞會增加到達地球表面的紫外線量,洞越大,我們接觸到的紫外線就越多。
為什麼臭氧層破洞會在北極(南極)?
雖然科學家已經知道CFCs(Chlorofluorocarbons,氟氯碳化物)是造成臭氧洞的主要原因,但是由於南極地區特殊的氣候型態,使科學家相信,南極臭氧洞應是平流層化學反應與大氣環流變化等多種因素交互作用下的結果。
資料來源:臺北市立天文科學教育館
直到 1980 年代,英國氣象學家 Jonathan Shanklin 才首次發現臭氧空洞,是人造化學物質,特別是氯氟烴 (CFC) 釋放到大氣中造成。 這項發現催生 1987 年 12 月簽署的《蒙特婁議定書》,各國同意停止生產 CFC,試圖彌補這個漏洞。
最近聯合國支持的一項研究指出,臭氧層最早將在 2040 年恢復到 1980 年代的水平。但紐西蘭科學家發現,截至 2023 年 9 月 16 日,臭氧空洞面積為 2,600 萬平方公里,幾乎是南極洲面積的兩倍,他們還觀察到,過去四年這個破洞不只面積巨大,而且在南半球春季破洞最大的時期持續時間更長、更深。
專家分析 2004 年至 2022 年臭氧空洞內不同海拔和緯度的每月和每日臭氧變化發現,雖然從 20 世紀 80 年代開始禁止氟氯化碳,但過去 19 年來,臭氧空洞核心面積仍然減少 26%,他們不確定原因。
臭氧問題已經解決?研究作者:過度樂觀
研究作者並未進一步探討造成這些變化的原因,只提到臭氧層的消耗和洞的加深,有許多因素導致,包括導致地球暖化的污染、野火和火山排放的微小空氣顆粒,以及太陽活動週期的變化。如先前研究發現,澳洲大規模的「黑色星期六」野火使 2020 年的臭氧空洞擴大 10%。2022 年東加王國附近海底火山大規模噴發,也影響近期的臭氧水平。
另外一個已知的因素是南極極地渦旋變化,極地渦旋是一個位於南極上空的低壓和極冷空氣的巨大漩渦。其他科學家認為,在反聖嬰現象期間,平流層的極地渦旋往往比平常更強、更冷,因此這些年份的臭氧濃度也會較低,該分析雖然排除 2002 年和 2019 年的數據,當時「極地渦旋的突然破裂」導致臭氧空洞明顯縮小,但是沒有排除過去三年三重反聖嬰現象的影響。
研究作者強調,這篇研究結果要提醒人類,最近出現的大面積臭氧空洞可能不只是由氟氯化碳造成的,似乎與大氣動態變化密切相關,氣候變遷可能也影響臭氧破洞恢復的速度,聯合國報告形成臭氧問題已經解決的印象,其實是過度樂觀。該研究已發表在《自然通訊》期刊。
Potential drivers of the recent large Antarctic ozone holes
資料來源:
Ozone Hole May Not Be Recovering After All. In Fact, It Might Be Getting Larger.
Scientists said the ozone hole was recovering. That good news was premature, one study claims
※本文授權自科技新報,原文見此。