地球南极上空臭氧空洞每年都会定期出现,就像女人来例假一样准时,八月开始出现,十月左右空洞面积达到峰值,然后开始缩小,最后闭合,第二年定期再来一遍,周而复始,不断的循环。
科学家发现,在过去的10年里,南极臭氧空洞面积出现可喜变化,峰值时面积在缩小,特别是在2019年,面积缩小至616万平方公里,这可能是全世界人都在减少对破坏臭氧层化学物品的使用,臭氧层开始恢复。
但是在2023年10月,科学家分析了气象卫星在9月16日获得的数据,遗憾地发现,南极上空臭氧空洞面积一下子增加到了2600万平方公里,约是美国大小的三倍,达到了自有记录以来的最高值。
南极臭氧空洞面积还在继续增加,情况看起来很不妙,这可能还不是2023年的峰值,十月左右空洞面积可能会更大,这不禁让人想起了一个关于地球环境和人类共存的问题,地球到底咋了?
臭氧是一种淡蓝色有臭鱼味的气体,闻起来类似于氯气,对人体有一定的毒害,一个臭氧分子由三个氧原子组成,化学式为O3,因此,臭氧具有很强的氧化性,能氧化银,能氧化铜等重金属。
大气中的臭氧层位于距离地面约20~50公里高空,厚度只有几毫米,它可以吸收阳光中对地球生命有害的30nm以下短波,近紫外线和紫外线,紫外线可以杀死细菌,可起到消毒的作用,我们通常用紫外线来消毒。
所以,几毫米厚的臭氧层成为了地球生命的保护伞,让地球上的生命免受紫外线的照射。值得一提的是,臭氧层在吸收紫外线辐射后,直接将其转化为热量,对地球大气起到增温的作用。
地球上空的臭氧层并不均匀,两极地区比较稀薄,原因是两极地区高空气温非常低,当气温低于-78°C时,臭氧开始冻结,形成一种特定类型的云,被称为极地平流层云,消耗了臭氧,出现臭氧空洞。
在炎热的夏季,空气中的水蒸汽比较丰富,有不少水蒸汽来到平流层,加快空气流动,让气温快速下降,这就是为什么天空越热,南极臭氧空洞反而越大。
臭氧空洞每年都出现一次,从上个世纪末开始,臭氧空洞在不断扩大,跟臭氧气体数量减少有关,科学家发现,大气中臭氧减少跟人类冰箱、空调有关。
因为这些家用电器应用十分广泛,使用了氟利昂、溴化烃等制冷化学物,氟利昂在大气中自然分解成氯自由基(Cl)和氟自由基(F),它们与臭氧分子发生化学反应,破坏臭氧层。
于是南极上空的臭氧空洞越来越大后来,冰箱、空调不再使用氟利昂,大气中臭氧层开始恢复,南极臭氧空洞越来越小,不过2023年9月16日气象卫星数据显示,南极臭氧空洞增加到2600万平方公里。
南极臭氧空洞覆盖了整个南极洲大陆,包括周围海域,边缘非常接近南美洲大陆南部,情况不妙,如果南极臭氧空洞范围再继续扩大,可能会给生活在南美洲大陆南部的生命带来巨大影响。
咋回事?科学家认为,南极臭氧空洞达创纪录可能跟2022年1月15日的汤加水下火山疯狂爆发有关,汤加水下火山爆发的能量相当于1000枚广岛原子弹爆炸,被认为是一个多世纪以来最大规模的火山爆发。
火山灰冲上10公里以上高空,并向平流层注入了大量水蒸气,水蒸气加剧了极地平流层云的形成,并且水蒸气中的氯氟烃(CFC)与臭氧发生反应,消耗了大量臭氧,于是出现范围比较大的臭氧空洞。
没有办法,地球火山喷发是一种人力无法抗拒的自然现象,没有办法去阻止,所以,我们也无法阻止它破坏臭氧层,只能等待臭氧层慢慢恢复,这可能需要数年时间。
庆幸的是,臭氧层空洞目前只在南极洲上空,暂时还没有大范围扩大的可能,不会影响人类生活,不过,我们也不能掉以轻心,我们不要排放消耗臭氧的化学物品,让南极上空臭氧层空洞稳步恢复。