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臭氧層：恢復之路不平坦
關鍵詞： 臭氧層 臭氧空洞 美國國家航空航天管理局 NASA 輻射
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2013年9月16日，南極臭氧空洞達到單日面積最大值。圖中藍色和紫色部分是南極臭氧空洞。資料圖片
2012年，南極上空的臭氧空洞變小了。但大氣科學家們認為：這并不意味著臭氧層已經恢復，這種縮小很可能是易變的天氣狀況造成的。臭氧空洞仍然需要幾十年的反反復復才能最終愈合。
“到2070年，這個臭氧空洞應該能夠完全消失，在接下來的十年中應該開始恢復了。”該研究的主持人之一、美國國家航空航天管理局（NASA）戈達德太空飛行中心的蘇珊·斯特拉恩說。
臭氧層很重要，因為它能夠保護地球表面不受太陽紫外輻射的傷害，而紫外輻射會引起皮膚癌和白內障。南極上空的臭氧空洞是上層大氣中的一個區域，特點是臭氧含量極低。近些年來，臭氧空洞的面積達到了頂峰，其覆蓋面積大約為2100萬平方公里至2700萬平方公里，最大時比南美洲的面積還要大。20多年前，《蒙特利爾協議書》曾經限制使用消耗臭氧的化學物質，因為這些化學物質為地球的臭氧層留下了可以看得到的“傷口”。但由于這些化學物質的存在期限為100多年，因此上層大氣的臭氧層仍在變得越來越稀薄。
然而在過去的十年中，臭氧空洞面積的大小并不總是和化學物質的排放一致——最深最大的兩個年份分別是2006年和2011年；然而在2012年，該空洞的面積又縮小到過去20年中的第二位。臭氧空洞這種反反復復的恢復模式讓科學家們感到困惑。不過NASA戈達德太空飛行中心的科學家安妮·道格拉斯和納塔爾雅·克拉馬洛娃認為她們已經知道了其中的原因：臭氧空洞的縮小和擴大不僅僅取決于大氣中剩余的耗臭氧化學物質有多少，還取決于刮風。
傳統上，科學家們往往利用從頂端到底端的方式來測量大氣中的臭氧總量，然后再利用那些測量方法提供單一的臭氧恢復指標。然而，利用從兩顆衛星獲得的新數據，斯特拉恩和克拉馬洛娃能夠看到空洞內部發生了什么。她們發現，盡管在2006年和2011年兩個年份中臭氧空洞的大小相同，但是空洞中的臭氧總量卻不同。
借助于一臺大氣模擬設備，她們下一步發現更加令人吃驚：2006年，強風將更多的臭氧吹到南極洲上空，然而那一年消耗臭氧的氯氣也較多；2011年，氣團將較少的臭氧吹到南極洲，可是消耗臭氧的氯氣也較少。因此，刮風效應抵消之后，使2011年的臭氧空洞跟2006年時大小相同，但總的來說，刮風帶來的臭氧量較多一些。2012年，情況又有所變化。盡管較低處的臭氧損耗很嚴重，但是強風將許多臭氧吹到南極上空的高處，結果這一年的臭氧空洞比平常的年份更小。
“以前，任何人都沒有詳細地觀察到這種隱蔽的效應。”美國國家海洋和大氣管理局地球系統研究實驗室的比吉特·哈斯勒說。哈斯勒并沒有參與這項研究。她還說：“此前，大家都認為一個數字就足以解釋臭氧空洞的恢復情況了。”
科學家們仍然期望，到2025年臭氧空洞能夠顯示出一些愈合的跡象。在那時之前，我們可以料到：臭氧空洞恢復情況仍然會有的年份好、有的年份壞，反反復復，更加沒有規律可循。在恢復較好的年份中，我們就會較少地暴露于南半球有害的陽光之下，這就相當于一種暫緩降臨的危機。道格拉斯說：“一些人可能希望發生更加快速的愈合反應，但是我們可以料到，臭氧空洞的恢復之路是不會平坦的。”((Olive Heffernan 胡德良編譯))