今年初聯合國報告稱,臭氧層到2040年可能會完全修復,臭氧層的恢復被譽為世界上最偉大的環境成就之一。但最近科學家分析2004-2022年臭氧空洞發現,在沒有氟氯化碳影響的情況下,與19年前相比臭氧空洞仍然變大26%,今年秋天甚至出現記錄史上最大的破洞。
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。
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。
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,以及太陽活動周期的變化。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,在拉尼娜現象期間,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拉尼娜事件的影響。
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《自然通信》期刊。
(首圖來源:ESA)