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北極出現(xiàn)“臭氧枯竭” 極地平流層存巨型空洞
查字典地理網(wǎng) 來源|2013-01-05 發(fā)表|教學分類:學習資源

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據(jù)國外媒體報道,美國國家航空航天局的科學家們的研究已經(jīng)證明了在去年冬季和春季時節(jié),北極上空臭氧層出現(xiàn)前所未有的枯竭現(xiàn)象。造成了在北極上空平流層位置出現(xiàn)極為不尋常的低溫期,該低溫期持續(xù)的時間較長。該項研究的部分成果已經(jīng)發(fā)表在10月2日的《自然》雜志上。自從20世紀80年代中期以來,科學家發(fā)現(xiàn)在南極上空每年春季都會出現(xiàn)臭氧層的空洞現(xiàn)象,而在2011年,北極上空出現(xiàn)了與南極臭氧層空洞類似的臭氧損耗特征。

南極臭氧層空洞的形成一般在冬季氣候條件下,南極的平流層處于極為寒冷的狀態(tài),由人類活動產(chǎn)生的化學物質(zhì)在大氣中發(fā)生反應,從而破壞臭氧層并形成空洞。同樣的臭氧損耗過程也發(fā)生在每年北極地區(qū)的冬季時節(jié)。然而,一般情況下,北極地區(qū)的平流層存在一定的溫度條件,可以限制這些反應的發(fā)生以及發(fā)生的時限,這種情況使得北極地區(qū)會比南極地區(qū)出現(xiàn)相對較少的臭氧損耗現(xiàn)象。

為了進行這項關于北極地區(qū)臭氧空洞的調(diào)查,來自九個國家(美國,德國,荷蘭,加拿大,俄羅斯,芬蘭,丹麥,日本和西班牙)的19個研究機構(gòu)的科學家共同對北極上空的臭氧層分布進行了一次全面的監(jiān)測。而監(jiān)測的措施則是通過美國國家航空航天局的CALIPSO衛(wèi)星和Aura衛(wèi)星,值得一提的是,這個兩個衛(wèi)星是一個由美國核法國共同打造的對地觀測衛(wèi)星星座的組成部分,該衛(wèi)星星座由5顆衛(wèi)星構(gòu)成,主要研究地球大氣以及全球變暖等問題。此外,還是用探空氣球攜帶儀器測量,以及氣象數(shù)據(jù)和大氣模型。

通過研究科學家發(fā)現(xiàn):在某些大氣高度上,北極地區(qū)出現(xiàn)低溫情況的持續(xù)時間可以超過30天,特別是在2011年的時候,這比以往對北極上空的氣象監(jiān)測記錄要長得多,這可能就是導致北極上空出現(xiàn)前所未有的臭氧損耗的原因。目前,科學及在進一步研究和確定是哪些因素造成了這么長時間的低溫持續(xù)期。

根據(jù)加利福尼亞州帕薩迪納美國宇航局噴氣推進實驗室與新墨西哥州索科羅礦業(yè)技術研究所的科學家凱萊曼妮(GloriaManney)認為:在2010年至2011年度北極地區(qū)大氣每日溫度監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,與以往監(jiān)測對比并沒有達到較低的水平,到與以往的冬季不同的是,長時間的低溫足以產(chǎn)生破壞臭氧層的物質(zhì)。凱萊曼妮同時也是該研究論文的主要作者之一。這就意味著,如果以后北極地區(qū)再出現(xiàn)類似大氣環(huán)境低溫持續(xù)情況,或者只要略有下降,這種氣候變化的結(jié)果就會嚴重影響到北極地區(qū)的臭氧層,使得臭氧層的損耗變得更為頻繁。

在2011年北極上空出現(xiàn)的臭氧層空洞區(qū)域面積比同一時期的南極上空出現(xiàn)的臭氧層空洞面積要小,這是意味北極大氣中存在渦流,持久性的大型氣旋使得臭氧損失情況加劇,但是北極上空典型的渦流要比南極上空的渦流小大約40%左右。雖然北極上空出現(xiàn)的極渦面積小,但是其還有一個特點,就是流動性較大,經(jīng)常會轉(zhuǎn)移到人口較多且稠密的地區(qū),所以在北極地區(qū)附近的居民,就很容易處于短波紫外線的照射之下。臭氧層空洞發(fā)生的人口稠密的地區(qū),會使得地表紫外線輻射增加,這些情況對人類以及其他生命而言,是個非常不利的影響。

雖然目前對北極地區(qū)臭氧總量的監(jiān)測遠遠超過一般情況下的兩次水平,通常在南極地區(qū)處于夏季的時候,與南極臭氧空洞的記錄進行比較。這是因為北極地區(qū)的冬季的臭氧水平比南極地區(qū)冬季時的水平要大得多。科學家凱萊曼妮認為:如果沒有1989年的《蒙特利爾議定書》以限制消耗臭氧層的物質(zhì)生產(chǎn)的國際條約,那今天高層大氣中氯的水平會驚人地高,而北極地區(qū)的臭氧層空洞將在每年的春季開始出現(xiàn)。而南極上空出現(xiàn)的臭氧層空洞是大氣中消耗臭氧層的化學物質(zhì)經(jīng)過了較大的時期反映出來,對于未來北極地區(qū)上空出現(xiàn)的臭氧層損耗情況,科學家認為將持續(xù)數(shù)十年之久。

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