根据联合国本月发布的《蒙特利尔议定书》目标评估,臭氧层正在缓慢恢复,预计到2066年将达到1980年的水平。
臭氧是一种由三个氧原子组成的自然气体。平流层臭氧层对于保护人类和环境免受来自太阳的有害紫外线的伤害至关重要。
约翰霍普金斯大学环境健康与工程系的助理教授斯科特·米勒说:“像氯氟烃这样的气体会破坏平流层臭氧,并导致南极洲上空的臭氧空洞。”“该报告发现,在过去30年里,像氯氟烃这样的臭氧消耗物质(ODS)的排放量大幅下降,这对平流层臭氧的恢复来说是个好消息。”
联合国每四年发布一份报告,评估《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》的进展情况。《蒙特利尔议定书》是联合国成员国之间达成的一项协议,旨在减少人造臭氧消耗物质和一些氢氟碳化合物的消费和生产。
研究温室气体和空气污染物的米勒对这份报告的影响提出了见解。
联合国的调查结果是否意味着全球变暖的威胁和随之而来的危害正在减少?
不幸的是,没有。
许多臭氧消耗物质也是温室气体,因此减少臭氧消耗物质的排放对气候有利。例如,联合国的评估指出,减少臭氧消耗物质的全球行动已经阻止了全球气温上升约0.5-1°C。
然而,臭氧消耗物质对气候的总体影响(辐射强迫)通常比二氧化碳或甲烷等其他温室气体要小得多。如果各国没有从上世纪90年代开始迅速采取行动遏制排放,臭氧消耗物质对气候的影响可能会更严重。但我们仍在与大量使地球变暖的温室气体作斗争。
“我认为臭氧层是全球合作成功解决环境问题的一个非凡故事。”
臭氧层恢复的时间表是什么时候?
尽管臭氧消耗物质的排放量已经大幅下降,但臭氧层恢复仍需要许多年的时间。到2040年,全球臭氧层预计将恢复到1980年的平均水平。南极臭氧空洞将持续到2066年左右。许多臭氧消耗物质在人类活动释放后可以在平流层中停留很长时间。此外,臭氧消耗物质仍然存在于旧冰箱、灭火器和泡沫绝缘材料中。这些臭氧消耗物质的“银行”在未来还会继续排放,尽管其中许多化学物质已经在新的电器和材料中被完全淘汰。因此,由于这些化学物质被禁止,臭氧层并没有立即恢复。相反,多年前的排放仍在影响平流层臭氧,几十年前制造的电器仍在泄漏臭氧消耗物质。
臭氧层枯竭对人类健康和环境有什么影响?
臭氧层阻止有害的紫外线到达地球表面。这种有害的辐射会损害皮肤,导致皮肤癌和白内障。它还会危害海洋生物和一些农作物。
在多年没有改善之后,我们知道为什么现在会发生这种逆转吗?
我在美国国家海洋和大气管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration)的同事史蒂夫·蒙茨卡(Steve Montzka)于2018年发表了一篇科学论文,表明大气中的氟氯化碳并没有像预期的那样减少,作者假设这一问题是由东亚的非法排放造成的。《纽约时报》后来的一项调查发现,这些排放很可能来自中国东部生产泡沫保温材料的工厂。中国政府迅速打击了这些排放,排放消失了。这份新的联合国报告发现,这些“流氓”排放只将臭氧层的恢复推迟了大约一年。
现在臭氧层已经枯竭,它是如何恢复的?
臭氧是在平流层中通过自然化学反应产生的,所以在某种意义上,臭氧层可以自愈。这些反应被大气科学家称为查普曼循环。相比之下,单个ODS分子可以通过反复的化学反应导致许多臭氧分子的破坏。
历史上,臭氧消耗物质被用于制冷系统、绝缘材料和灭火器等用途。一旦臭氧消耗物质被排放到地球表面,这些臭氧消耗物质可能需要几个月的时间才能进入平流层,但一旦到达平流层,这些化合物通常会持续数年。
臭氧消耗物质的排放量在过去30年里急剧下降,臭氧消耗物质在平流层中的浓度也在缓慢下降。随着臭氧消耗物质的消失,平流层中的自然化学反应应该能够使臭氧水平恢复到正常的历史水平。
普通的非科学家应该从这些发现中得到什么呢?
我认为臭氧层是全球合作成功解决环境问题的一个非凡故事。南极臭氧空洞早在20世纪70年代末就出现在卫星臭氧测量中,但科学家最初认为测量结果是错误的,因为它们的值太低了。第一篇关于臭氧空洞的论文发表于1985年,到1987年,世界各国就《蒙特利尔议定书》达成了一致。自那时以来,臭氧消耗物质的排放量急剧下降。
相比之下,全球应对气候变化的行动更加复杂和令人担忧。大多数国家签署了1997年的《京都议定书》,随后又签署了2015年的《巴黎协定》,这些条约旨在全球减少温室气体排放。然而,这些排放量年复一年地继续攀升,除了在COVID-19大流行的最初几个月出现了短暂的减少。
可以说,臭氧层是一个更容易团结起来的理由;臭氧破坏是对全球健康的直接威胁,臭氧消耗物质只由少数几个工业排放,而且许多臭氧消耗物质有化学替代品。相比之下,气候变化可以说是一个更长期的、关乎生存的威胁,而温室气体是由无数的人类活动排放的。
我认为,这份报告最重要的方面是,它令人信服地综合了目前关于平流层臭氧的科学,对于衡量全球在减少臭氧消耗物质排放方面的努力有多成功至关重要。
注:本文由院校官方新闻直译,仅供参考,不代表指南者留学态度观点。