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臭氧层破洞比已知更早,且祸首不是冷媒

2026-6-29 寰宇科学

臭氧层是地球的防晒霜,40年前科学家首次发现南极臭氧空洞,后来证明是70年代开始广泛使用的氟氯化碳(CFCs)造成。现在同样一批科学家再度发现,早在50年代,臭氧层就开始变薄,而当时造成臭氧层耗损的化学物质不是氟氯化碳。

臭氧层位于地球表面上方11~50公里的平流层中,就像地球的天然防晒霜,阻挡大部分太阳有害的紫外线辐射,保护地球生命。70年代末,英国南极调查局研究员尚克林使用仪器测量到达地球的紫外线辐射量异常变化,推测南极上空春季臭氧含量一直在系统性下降。

1985年尚克林发表他们的研究成果,揭开臭氧空洞的现象,通过实际测量臭氧层厚度只有几十年前的三分之二,但当时并没有直接证据证明这一点。后来麻省理工学院大气化学家苏珊所罗门率领探险队前往该地区测量平流层的成分,证实氟氯化碳污染是臭氧层损失的主要原因,这种化学物质曾被广泛用于全球的冷冻、空调和气溶胶推进剂等领域。此后,全球为减少氟氯化碳排放所做的努力取得成效,近年臭氧层开始逐年恢复。

50年代臭氧层就开始变薄

所罗门最近发表在《美国国家科学院院刊》的研究再度发现,臭氧层早在1957年就已经出现损耗的迹象,且一开始并非出现在南极,而是在热带地区的高层平流层。更重要的是,臭氧层损耗的早期阶段,并非由氟氯化碳引起,而是另一种工业化学品四氯化碳,曾在30年代被用作干洗剂和脱脂剂,氟氯化碳是更晚被采用的物质。

四氯化碳是起因

幸运的是,由于健康方面的担忧,四氯化碳在70年代被禁止用于消费品。1990年的《蒙特利尔议定书》不只限制CFCs,更进一步限制使用四氯化碳,已开发国家在2000年前就全面淘汰四氯化碳的生产与使用,这对臭氧层来说无疑是件好事。

《蒙特利尔议定书》被视为史上最成功的环境公约之一。根据联合国环境规划署的说法,按照目前的政策,到2066年,南极臭氧层将恢复到1980年之前的水平。

臭氧层空洞问题和气候危机有相似之处,两者都是人类活动造成的全球性现象,而且都对人类构成生存威胁。现在各国通过《京都议定书》和《巴黎协定》等条约约定减少温室气体排放,如果这些协议能够像《蒙特利尔议定书》一样得到实际执行,就有可能缓解气候变化,为子孙后代确保地球永续发展。