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臭氧层新杀手 或使南极臭氧层恢复延迟5到30年

2017年07月11日 10:44  来源:《中国科学报》  

  臭氧层(保护人体免受太阳紫外线辐射的高海拔氧分子层)在过去10年间一直在恢复。但一种新发现的威胁可能延迟其恢复。研究人员发现,过去几年,溶剂、油漆去除剂和药品生产中经常使用的一种化学物质的排放已经达到原来的两倍,这将会导致南极洲的臭氧层恢复延迟5至30年,如果该化学物质水平继续增长,未来恢复期甚至可能更长。

  对此,澳大利亚墨尔本大学环境科学家Robyn Schofield说,这些发现“令人觉得可怕”,这是“一件大事”。

  这种受质疑的物质是二氯甲烷。英国兰卡斯特大学大气化学家Ryan Hossaini说,这种物质的自然界来源极少,因此近年来其排量的增加可能来自于人类。他补充说,从2000年到2012年,平均来看二氯甲烷浓度增加了。在全球范围内,从2004年到2014年,二氯甲烷浓度增长接近原来的两倍。Hossaini及其团队推测,目前二氯甲烷排放为每年约100万吨。

  像含氯氟烃和其他破坏臭氧层化学物质一样,二氯甲烷在遇到阳光时会分解。氯原子被释放后会消除任何与其发生相互作用臭氧分子。1987年,《蒙特利尔议定书》达成对生产和使用含氯氟烃以及许多与工业化国家相关的化合物的禁令,但却忽视了二氯甲烷,因为研究人员认为它不能原封不动地在大气中停留足够长的时间从而到达同温层。然而,现在的研究证据表明,该分子能够抵达同温层的较下方,其中包括臭氧层,其高度距离极地8千米。

  为了测量二氯甲烷对高海拔臭氧层目前以及未来的威胁,Hossaini及同事采用了计算机模拟。2016年,他们的分析表明,南极洲约3%的夏季臭氧流失源自于二氯甲烷。该数量看似较小,但Hossaini表示,2010年,该物质对南极洲夏季臭氧流失的1.5%负有责任。研究人员在近日发表于《自然—通讯》的文章中报告称,如果二氯甲烷排放继续以过去10年的速率增长,那么臭氧空洞的恢复将会推迟30年。

  但如果二氯甲烷的排放维持现有水平,臭氧空洞的恢复将会仅仅延后5年左右。不包括二氯甲烷的模拟表明,到2065年,南极洲高海拔地带将会恢复到1980年前的水平,含氯氟烃气体和其他破坏臭氧层的化学物质的浓度则被认为是一个问题。

  德国卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)大气物理学家Bj?觟rn-Martin Sinnhuber表示,该团队的分析“非常重要”。他指出:“很明确二氯甲烷的浓度已经增加了许多。”但他表示,其中的一个关键问题是长期的排放情况将会如何:“近年来它们变化非常大,很难说它们是如何演变的。”

  尽管二氯甲烷排放的迅速增长未来有一天会趋于平稳,但同样,还有可能这些多目的性的化学物质的排放可能会进一步加速。Hossaini及其团队还评估了如果二氯甲烷排放量以过去20年看到的速率的两倍升高,将会发生什么。其答案会是什么呢?肯定不会好,分析表明,南极洲臭氧层将会在200年以后才能恢复到1980年前的水平。

  与此同等重要的是该团队的研究结果可能帮助其他研究人员识别二氯甲烷排量近来上升的来源。Hossaiani表示,这样的信息目前仍然极为缺乏。(晋楠编译)

 编辑:[穆好强]
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