“洞”悉未来?南极臭氧洞损耗极为严重
  2006年10月23日10:01 【字号 】【留言】【论坛】【打印】【关闭
 
  3天前,美国宇航局发布最新观测结果:今年南极上空臭氧损耗极为严重,臭氧总量从7月至10月急剧下降69%;更令科学家吃惊的是,臭氧层中距地表12.9公里至21.9公里间的臭氧基本已被损耗殆尽。

  而根据世界气象组织发言人马克·奥利弗的发言,今年臭氧层空洞面积的峰值已达2950万平方公里,成为2000年来的最大值。总面积超过3个中国。

  从一个“洞”,能窥见人类未来?面对今年这么大的一个“洞”,科学家们忧心忡忡:人类,究竟如何去面对?

  此“洞”非洞?

  “此‘洞’非洞,”中国气象科学研究院研究员陆龙骅当头一句。

  这是怎么回事?陆龙骅说,要弄清楚这个“洞”,首先得从臭氧说起。什么是臭氧,和氧气由两个氧原子组成不同,臭氧是由3个氧原子组成的一种有刺激性微量气体。

  微量到什么程度?“在大气中的含量仅占一亿分之一。如果把大气中的臭氧全部收集压缩,那么在气压和温度为0的标准条件下,大气中的臭氧层平均厚度仅为3毫米,而如今南极的臭氧含量少了大约1/3,厚度只有2.2毫米,所以,严格说来并不是洞。”这就像是一只完整的乒乓球,瘪了一块。

  千万不能小看这0.8毫米的“瘪陷”,作为曾两次到达南极的科学家,陆龙骅对南极的恶劣环境深有体会:“记得1989年我从南极回来,最明显的是脸黑了一圈,回来后整张脸上只有戴太阳镜处是白的。”

  “脸变得那么黑,就是紫外线太过强烈。”紫外线是太阳光中基本的电磁波之一,是人体增强免疫力的重要条件。但紫外线过量,却会破坏包括DNA在内的生物分子,“大气层中紫外线每增加1%,全球因白内障而引起的失明者将增1万到1.5万人,皮肤癌的发病几率上升2%,植物和动物也难幸免。”

  而能阻止这一切发生的,恰恰是这只有3毫米厚的臭氧层,99%以上的太阳紫外线都会在这里被吸收。复旦大学环境科学与工程系大气化学研究中心主任庄国顺介绍,“臭氧层是处在大气平流层中、距离地球表面25至30公里处臭氧分子相对集中的区域。”

  今天,我们地球的整个大气层从海平面向上大约有190公里厚,科学家们将其分为4个厚度不等的层次:对流层、平流层、中间层和电离层。对流层就是人类日常的所在,在赤道上,从地面到最高点的对流层约有16公里厚。再向上直到50公里左右,就是平流层。

  “在平流层中,在低温等气象条件下,原本稳定的氧气会在强烈的紫外线下被分解成氧原子,并放热,氧原子可以与氧分子结合生成臭氧。但臭氧并不稳定,它会继续与紫外线作用而分解,与氧原子再结合,重新变回两个氧分子,形成动态平衡。”

  但是,“一旦有外因介入,不稳定的臭氧就极易被破坏,从我国在南极13年积累的观测资料看,中山站上空的臭氧的确在不断减少,”陆龙骅说。

  采访中,不同的科学家都表示:如若臭氧层全部殆尽,那人类也将走到尽头。所以,保护臭氧层,就是保护人类自己。

  “洞”越来越大了?

  现在臭氧空洞有多大?

  美国宇航局说,经卫星测定,9月21日到9月30日,南极臭氧空洞平均面积约为2745万平方公里。

  而根据马克·奥利弗在日内瓦的发言,9月25日,臭氧洞达到最大峰值,面积为2950万平方公里,超过了2000年9月的峰值2940万平方公里。

  实际上,不仅在南极。陆龙骅告诉:在北极,科学家同样发现开始有维持时间极短的“小洞(Mini Hole)”出现,而在我国青藏高原、云南等地上空的臭氧层也在不同程度变薄。

  现实严峻。但是,就如同冰山的消融是否源于全球变暖一样,臭氧洞的出现究竟是自然变化,还是人为因素导致?也一直是科学界屡有争议的问题。

  1849年德国科学家舒贝因在分析电机放电时产生的一种异味时,首次发现臭氧。1974年,美国化学家发现含氯、溴的化学物质,有可能通过光学作用破坏臭氧。一直到1985年,英国南极考察队队长法曼报告,他们从1977年起即发现南极上空的臭氧总量在每年9月下旬开始,迅速减少一半,形成“臭氧空洞”,一时间,举世皆惊。

  浙大气象信息与灾害预测所所长谭季青说:“最初,科学家们对南极臭氧洞的出现有过三种不同的解释:对流层的低臭氧浓度的空气传输到平流层,稀释了平流层臭氧的浓度;宇宙射线有可能在平流层生成氮氧化物的结果;还有就是人工合成的一些含氯和含溴的物质的破坏。”

  “而现在,越来越多的证据都认为,人类是罪魁祸首。”陆龙骅说,1995年荷兰气象学家克鲁岑和美国大气化学家莫利纳与罗兰,就是因为证明了人造化学物质氟利昂和溴化烃等含氯、溴的化合物对臭氧层有破坏作用而获得了诺贝尔化学奖。

  自上世纪20年代氟利昂在美国被发明,即以无毒、无腐蚀性、价格低廉等优点,被广泛应用于生产喷雾剂、冷冻剂、泡沫塑料和现代冰箱、空调等家用电器生产。但问题是,氟利昂到达平流层后,在零下78摄氏度以下,平流层会产生一种名为平流层冰晶云的云,它的表面极易吸附污染物质,从而将氟利昂和溴化烃中的氯和溴分解出来,随后在其表面,通过光化学反应,夺取臭氧中的氧分子,达到消耗臭氧的目的。

  上世纪80年代后,生产氟利昂达到高峰,年产量达144万吨,在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达2000万吨。“可以说,在我们享受现代化生活同时,将我们的地球也破坏了。”

  为什么不是北极?

  人类是导致南极臭氧层空洞扩大的唯一罪魁祸首?

  有一批科学家不敢苟同。海归的谭季青告诉,南极臭氧洞在人类观测的20多年间,几次出现缩小和扩大,最近一次缩小在2002年,当时臭氧洞的面积还不到300万平方公里……

  这是为何?谭季青说:因为臭氧层原本就是随着季节与大气的波动不断变化着的,不同纬度和地区厚薄亦不相同,即使南极臭氧洞,也仅出现损耗于南极春季―――每年8月到11月,12月中旬即恢复正常,空洞消失,“这就很难说扩大都由人类活动引起。”

  谭季青认为,“如果是人类,那最先产生臭氧空洞的地方应该在人类聚居的地方,而不应该在人迹罕至的南极;人类活动在北半球最频繁,那北极才应是化学物最容易达到的极地,为什么北极没有大洞?况且,如果化学物质真从北半球‘迁移’到南极,则大量都会消耗在路上,到底有多少能到?实际数据现在没人能拿得出来。”

  谭季青认为,只有科学严谨的界定,才有真正守护的可能。根据美国宇航局“奥拉”卫星的测量数据,平流层气温是影响臭氧空洞的主要因素。气温偏低时,空洞面积变大、深度增加。气温偏高时,空洞面积缩减。

  近几年,科学家们通过观测,发现青藏高原的臭氧正以每10年2.7%的速度减少,谭季青告诉,研究后,人们才知道原因是青藏高原近几年夏季温度的不断升高。当同纬度地区比周围地区温度高时,导致当地气流转为上升气流,将高空臭氧冲淡,导致臭氧含量减少。大型山地多有这种情况,如美国洛基山脉、伊朗高原上空都存在着不同的臭氧减损。

  虽然,我们现在还难以断定,臭氧层空洞的增大就一定与人类有关,但这并不是说我们就可以束手旁观。

  谭季青说,无论怎样,全球性臭氧总量减少、环境恶化已是不争的事实,氟利昂等化学物质的有害性也得到公认,“不论洞有没有,从何来,人类都有义务保护头顶的这片天空。”

  今天如何补“洞”

  昨天上午,记者在福州路上海书城进行了一次有关臭氧的随机调查,参与的15人中,7男8女全部35岁以下,其中,只有1人不知道南极上空有臭氧洞;对于我们身边环境的恶化,全部表示赞同;对于臭氧洞形成的原因,12人知道氟利昂对臭氧有破坏作用;而对于弥补的办法,大家全都表示,“从身边事做起。”

  这是一个足以令人欣喜的结果,环境保护的迫切已经开始进入日常人的生活。国际社会的行动同样迅速,1985年,《保护臭氧层维也纳公约》通过,揭开了人类保护臭氧层的序幕;1987年《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》通过,确定了主要消耗臭氧层物质的淘汰时间表,从此,保护臭氧层开始迈出实质性步伐,此后,更是几经补充……

  已有人乐观估计,按照现在人类计划的淘汰时间表,到2050年左右,南极上空的臭氧洞就会自动消失。但是,庄国顺忧虑地表示,太多的利益牵扯其中,“这恐怕再过几万年也不可能。”

  就在我们讨论臭氧洞的同时,还有这样的消息传来:根据我国海洋局的最新监测,渤海已成为我国海洋生态环境破坏最为严重的海区,专家称,按现在的状况,10年后渤海即将变成“死”海;而在地球的另一边,非洲乞力马扎罗山的冰雪在过去80年里消失近82%;在美国,强烈的厄尔尼诺现象正使美国面临一个前所未有的暖冬……

  人类社会在飞速地发展,社会财富的积累正以几何数字增长,也同时带给了我们盲目乐观的情绪。中央气象台高级工程师许映龙说:“如今,大气污染、酸雨、赤潮、还有全球变暖等反常现象的出现,表明大自然已经向人类亮起了红灯。”

  根本性解决问题,首先还要依靠人类智慧、科技发展,许映龙说,比如制冷剂,开始电影院冷气用氨制,一股臭味,化学家好不容易才找到氟利昂,没想它竟破坏臭氧,我们只有更加努力寻找替代物,所以有了无氟冰箱,绿色家电……

  而更重要的,是人类的道德自律,越来越多的人认识到:要珍惜我们的环境,从身边小事做起。(唐 烨 梁建刚 见习记者 杨潇慧)

  正如著名动物学家珍妮·古道尔所说:唯有行动,生命才会有希望。

  “洞”悉未来。未来,掌握在人类自己手中。
 

来源:解放日报 (责任编辑:许秀华)


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