臭氧层正在逐步恢复:世界是如何做到的

The hole in the ozone layer is located above the South Pole
The hole in the ozone layer is located above the South Pole - and it's shrinking.Image: Unsplash/noaa
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  • 臭氧层保护地球上的生命免受太阳最有害射线的伤害——科学家表示,臭氧层空洞仍在持续缩小,有望在2066年前完全修复。

  • 《蒙特利尔议定书》旨在消除消耗臭氧层物质,于1987年由创纪录数量的国家签署,已取得成功。

  • 尽管化石燃料发电厂仍占全球人口暴露于颗粒物污染和臭氧环境中的比例约为14%,据世界经济论坛的《城市清洁空气行动》报告显示。

好消息是:20世纪80年代在南极上空无节制扩展的臭氧层空洞正在持续缩小,科学家现在认为它有望在2066年前完全恢复。

这一问题最初由氟氯烃(CFCs)等气体引起,这些气体在南极上空悄然撕开了一个巨大的臭氧层空洞。氟氯烃曾被用于气雾罐,以及空调设备和冰箱中。

但自1987年起,各国一致同意限制近100种消耗臭氧层物质,此后空洞一直在缩小。世界臭氧日(即国际保护臭氧层日)每年9月16日都会被纪念。让我们飞向太空,近距离了解正在发生的情况。

什么是臭氧层,它为何重要?

臭氧层是平流层的一部分,平流层位于地球表面上方10至50公里处。正如美国国家航空航天局(NASA)所解释的:“臭氧是一种由三个氧原子组成的气体。”如下方信息图所示,臭氧层位于大气层的相对低处。

地球大气层的各层。臭氧层位于平流层之内。Image: NASA

对于一种简单的气体而言,臭氧在地球生态系统的运行中发挥着重要作用。“臭氧保护地球上的生命免受太阳紫外线(UV)辐射的伤害,”NASA表示。“平流层中的臭氧吸收了来自太阳的大部分紫外线辐射。如果没有臭氧,太阳强烈的紫外线辐射将使地球表面失去生机。”臭氧层变薄可能导致皮肤癌和视力损害。

臭氧层并不存在字面意义上的“空洞”,NASA解释道。这是科学家用来描述臭氧浓度降至220多布森单位以下区域的一种方式。多布森单位是衡量地球表面上方垂直气柱中臭氧总量的指标。

臭氧空洞目前的情况如何?

NASA和美国国家海洋和大气管理局的科学家近期报告称,与其他年份相比,2024年臭氧层空洞“相对较小”。该空洞位于南极上空,今年9月7日至10月13日期间,其面积在1992年恢复监测以来排名第七小。

2024年9月28日南极上空臭氧层的示意图。Image: NASA

科学家已证实,近几十年来,臭氧空洞持续缩小的积极趋势仍在延续。

“2024年南极臭氧空洞比21世纪初观测到的臭氧空洞要小,”NASA臭氧研究团队负责人、NASA戈达德太空飞行中心地球科学首席科学家保罗·纽曼(Paul Newman)表示。“过去二十年来我们所看到的逐步改善表明,限制破坏臭氧化学物质的国际努力正在奏效。”

尽管人为造成的臭氧消耗或许已得到控制,2022年洪加汤加-洪加哈派火山的喷发却意外导致臭氧浓度下降了30%。相反,2019年,南极上空异常的天气模式则显著减缓了臭氧消耗。

科学家称臭氧空洞将在未来50年内闭合
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我们是如何让臭氧层空洞缩小的?

臭氧层空洞的发现促使国际社会迅速采取行动以扭转损害。1987年,世界各国齐心协力签署了《蒙特利尔议定书》。该议定书正式确立了保护和修复臭氧层的使命,即迅速减少释放到大气中的消耗臭氧层气体的排放量。它是联合国所有198个成员国均已批准的唯一一项联合国条约。

氟氯烃等消耗臭氧层化学物质的使用量已降至几乎为零。Image: Our World in Data

上图显示,氟氯烃几乎已被完全淘汰,而其他消耗臭氧层气体的使用量也已大幅减少,并且相关工作仍在继续推进。

为履行《蒙特利尔议定书》规定的义务,欧盟于2024年3月实施了《欧盟臭氧法规》,该法规禁止生产、供应和使用消耗臭氧层物质,同时禁止进口或出口此类物质,仅有少数例外情况。

要完全修复臭氧层空洞需要多长时间?

如果《蒙特利尔议定书》得到全面执行,预计臭氧层将完全恢复。

2023年1月,一个得到联合国支持的科学小组发布了其最新的评估报告。报告确认,消耗臭氧层气体已有99%被淘汰。联合国环境规划署(UNEP)的预测显示,南极臭氧层有望在2066年左右恢复到1980年的水平,而世界其他地区的臭氧层将在2040年至2045年间恢复。

联合国环境规划署表示,国际社会为恢复臭氧层所采取的行动已保护了数百万人免受癌症侵害:“如果没有这项条约,到2050年,臭氧消耗量将比当前水平增加十倍,并将导致数百万例额外的黑色素瘤、其他癌症和白内障病例。例如,据估计,到2030年,《蒙特利尔议定书》每年将使约200万人免于罹患皮肤癌。”

这是国际社会如何携手应对全球环境挑战的积极且令人欣慰的范例。但就更广泛的气候危机问题而言,世界仍然“严重偏离将全球变暖限制在1.5°C的目标”,联合国警告称。以化石燃料为动力的发电厂约占全球人口暴露于颗粒物污染和臭氧环境中的比例14%,据世界经济论坛的《城市清洁空气行动》报告显示。该报告指出,解决这一问题不仅能改善健康状况,还能推动实现全球气候目标。

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