NASA確認《蒙特利爾議定書》令臭氧層“愈合”

科學家們通過對臭氧層空洞的衛(wèi)星直接觀測，首次發(fā)現(xiàn)大氣中氯氟烴(CFCs)分解產(chǎn)物氯的濃度正在下降，從而使得臭氧消耗減少。

CFCs含有消耗臭氧層元素氯和溴，在1987年《蒙特利爾議定書》向該類物質(zhì)發(fā)出全球禁令之前，CFCs曾一度被廣泛用于從發(fā)膠到冰箱、空調(diào)等產(chǎn)品中。

根據(jù)美國國家航空航天局(NASA)近期在《地球物理研究快報》發(fā)表的一項研究文章顯示，《蒙特利爾議定書》實施的結(jié)果便是氯在大氣中的含量下降。與NASA的Aura衛(wèi)星于2005年首次在南極冬季測量的數(shù)值相比，南極上空的臭氧消耗降低了20%。

“我們非常清楚地看到臭氧層空洞中CFCs分解的氯的大氣含量在下降，這導致臭氧消耗減少，”該文的第一作者、NASA戈達德太空飛行中心大氣科學家Susan Strahan說。

過去的一些研究文章也表明，臭氧層空洞正在逐漸變小。

NASA的文章則首次觀測出臭氧層空洞中的成分，確認不僅臭氧消耗在降低，而且這種結(jié)果來源于CFCs的減少。

南半球冬季的9月份，太陽光線催化CFC中氯和溴分子消耗臭氧，導致南極上空臭氧層空洞出現(xiàn)。

為了了解這種情況是否發(fā)生了變化，NASA的科學家們使用Aura衛(wèi)星(一顆環(huán)繞地球軌道的跨國NASA科學研究衛(wèi)星)上的微波臨邊探測器(MLS)來觀測微波排放，以獲得來自平流層的可靠數(shù)據(jù)。

從2005年到2016年，NASA在每年的7月初到9月中旬通過Aura衛(wèi)星微波臨邊探測器對臭氧的濃度變化情況進行每天的數(shù)據(jù)觀測和計算。

“在這段時間，南極的溫度總是很低，所以臭氧破壞的速率主要取決于那里的氯大氣含量，”Strahan說，“這就是我們想測量臭氧損耗的時候。”

后來他們發(fā)現(xiàn)，臭氧層空洞的面積在縮小，但是要證明臭氧層空洞變小源于CFCs的禁止使用，還需要進一步的調(diào)查研究。

當臭氧消耗反應(yīng)發(fā)生時，氯的大氣含量無法觀測，但在氯破壞了幾乎所有可用的臭氧后，就會與甲烷反應(yīng)生成鹽酸。

“到了大約10月中旬，所有的氯化合物都很容易轉(zhuǎn)變成一種氣體，所以通過測量鹽酸，我們能夠?qū)β鹊目偭坑幸粋€很好的監(jiān)測，”Strahan說。

如今，通過NASA微波臨邊探測器獲得的臭氧測量數(shù)據(jù)已經(jīng)證實，從2005年到2016年臭氧消耗下降了20%。

“這很接近于我們的模型預測的氯濃度下降情況，”Strahan表示，“這讓我們確信通過微波臨邊探測器的觀測數(shù)據(jù)看到的9月月中臭氧消耗下降是由于來自CFCs的氯濃度的下降。但是我們還沒有看到臭氧層空洞的明顯變小，因為這在9月后主要是受氣溫控制，而每年的溫度都會有很大變化。”

不過，臭氧層空洞的徹底愈合還需要幾十年的時間。“CFCs的壽命長達50—100年，因此它們在大氣中將存在很長時間，”該文的聯(lián)合作者、同樣身為戈達德太空飛行中心大氣科學家的Anne Douglass說，“就臭氧層空洞消失而言，我們預計需要到2060或者2080年。即便到那個時候，臭氧層可能仍然有一個小的空洞。”(編譯自hydrocarbons21.com，作者：Charlotte McLaughlin)