南極洲冬季的極端低溫使極地形成平流層云，為氯氟烴、哈龍等化學(xué)物質(zhì)分解臭氧提供了反應(yīng)表面。春季陽(yáng)光回歸，紫外線激活云中的氯原子，加速臭氧分解，致臭氧層空洞擴(kuò)大。此外，南極洲上空相對(duì)封閉的大氣循環(huán)使臭氧消耗物質(zhì)在此積累，進(jìn)一步加劇臭氧層損耗。地球衛(wèi)星視圖顯示了南極洲上空臭氧層空洞的逐年變化。20世紀(jì)70年代末，英國(guó)南極勘測(cè)局氣象學(xué)家喬納森·尚克林（右一）首次發(fā)現(xiàn)臭氧層空洞現(xiàn)象。他和同事發(fā)現(xiàn)南極洲哈雷灣研究站上空臭氧層變薄，并認(rèn)為該現(xiàn)象與大量使用氯氟碳化合物密切相關(guān)。臭氧層曾因人類活動(dòng)出現(xiàn)空洞，對(duì)人類健康及農(nóng)作物、海洋生物造成損害。自2000年以來(lái)，全球合作使南極洲上方臭氧層空洞緩慢改善，但2022年湯加火山噴發(fā)又致其受損，人類“天空之盾”能否恢復(fù)如初？自20世紀(jì)70年代起，氯氟碳化合物因化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、無(wú)毒，被廣泛用于冰箱空調(diào)冷卻劑、泡沫塑料冷卻介質(zhì)、噴霧器推進(jìn)劑等。科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這些物質(zhì)釋放到大氣后會(huì)上升至平流層，被紫外線分解，釋放出的氯原子會(huì)催化臭氧分解，破壞臭氧層。1987年，《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》制定出臺(tái)，管控近100種消耗臭氧層物質(zhì)，其中就包括氟氯碳化合物，以減緩大氣臭氧層空洞繼續(xù)擴(kuò)大。科學(xué)家認(rèn)為，大氣層中的臭氧含量每減少1％，地面受太陽(yáng)紫外線的輻射量就增加2％，人類皮膚癌的發(fā)病率就會(huì)增加5％左右，白內(nèi)障的發(fā)病率將增加0.6％至0.8％。過(guò)量的紫外線輻射會(huì)讓農(nóng)作物葉片受損，抑制其光合作用，改變農(nóng)作物細(xì)胞內(nèi)的遺傳基因和再生能力，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品減產(chǎn)或質(zhì)量劣化；還會(huì)殺死水中的微生物，造成某些物種滅絕。南極洲上空的臭氧層空洞深深地影響著該區(qū)域的生物。企鵝雖有皮毛保護(hù)，但紫外線的增加可能導(dǎo)致眼睛灼傷，影響其視力和覓食能力。臭氧層的損耗還會(huì)使生長(zhǎng)在該區(qū)域的浮游植物更多地去合成保護(hù)性物質(zhì)來(lái)抵御紫外線的侵害，導(dǎo)致植物無(wú)法正常生長(zhǎng)，進(jìn)而影響以其為食的磷蝦和以蝦為食的企鵝和海豹。《關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書》締結(jié)于1987年9月16日，旨在通過(guò)全球行動(dòng)逐步停止消耗臭氧層物質(zhì)的生產(chǎn)和使用。1994年，聯(lián)合國(guó)為紀(jì)念議定書簽署，將每年9月16日定為國(guó)際保護(hù)臭氧層日。2016年10月，該議定書締約方達(dá)成了《基加利修正案》，決定對(duì)導(dǎo)致全球變暖的強(qiáng)效溫室氣體氫氟碳化物實(shí)施管控和削減，該化合物是此前氯氟碳化合物的替代品。此舉有助于到2100年避免全球變暖0.5攝氏度。為了取代對(duì)臭氧層有破壞的氯氟碳化物，全球汽車制造商從1992年起開(kāi)始使用四氟乙烷作為汽車空調(diào)制冷劑。然而，這種化合物雖然對(duì)臭氧層破壞小，但其環(huán)境破壞性和全球變暖潛能較高。作為更環(huán)保的選擇，四氟丙烯在安全性和環(huán)境友好性方面表現(xiàn)優(yōu)異。目前，歐洲多國(guó)已經(jīng)采用該化合物作為汽車的新型制冷劑。2022年1月15日，湯加海底火山劇烈噴發(fā)，使正在恢復(fù)中的臭氧層再次受損。火山向平流層注入大量鹵素化合物，這些物質(zhì)是臭氧層損耗的主因之一。更重要的是，噴發(fā)帶出的大量水蒸氣占全球平流層總負(fù)荷的10%。水蒸氣使二氧化硫更易形成硫酸鹽氣溶膠，加快鹵素自由基產(chǎn)生，進(jìn)而加劇臭氧消耗。科學(xué)家估計(jì)，此次噴發(fā)將導(dǎo)致平流層水蒸氣含量增加的狀況持續(xù)四到五年，威脅臭氧層恢復(fù)。
海外文摘2025年4期
1《師道·教研》2024年10期
2《思維與智慧·上半月》2024年11期
3《現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化》2024年2期
4《微型小說(shuō)月報(bào)》2024年10期
5《工業(yè)微生物》2024年1期
6《雪蓮》2024年9期
7《世界博覽》2024年21期
8《中小企業(yè)管理與科技》2024年6期
9《現(xiàn)代食品》2024年4期
10《衛(wèi)生職業(yè)教育》2024年10期
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