地球臭氧层有望40年内恢复

联合国支持的专家团队近日发布报告称，保护地球免遭短波紫外线伤害的臭氧层有望在40年内逐步恢复，位于南极上空的巨大“臭氧空洞”也将被补上。

但科学家们表示，臭氧层恢复是个渐进过程，需要多年时间。报告称，如果目前的政策保持不变，预计到2040年，臭氧层将恢复到1980年的水平，即“臭氧空洞”出现之前。在2045年，北极臭氧层有望恢复到正常水平。到2066年，南极臭氧层可能会恢复正常。

这项科学评估报告由世界气象组织、联合国环境规划署、美国国家海洋和大气管理局、美国宇航局以及欧盟委员会的研究人员完成，每隔四年公布一次。该评估是在1987年《蒙特利尔议定书》签署之后开始的，议定书禁止生产和消费侵蚀地球臭氧层的化学品。

被禁化学物质稳定下降

高层大气中的臭氧层可以保护地球免受太阳紫外线辐射的影响，紫外线辐射与皮肤癌、眼部白内障、免疫系统受损和农田破坏有关。

长期以来，科学家和环保组织始终称赞全球禁止消耗臭氧的化学品禁令，称其是迄今为止最关键的环保成就之一，它可能会为更广泛地监管导致气候变暖的温室气体排放开创先例。

世界气象组织秘书长佩特里·塔拉斯（Petteri Taalas）在一份声明中表示：“保护臭氧层行动开创了保护气候行动的先例。我们在逐步淘汰破坏臭氧层的化学品方面取得的成功表明，我们也能够而且必须做些什么，以摆脱化石燃料，减少温室气体排放，从而限制温度上升。”

科学家们表示，全球被禁化学物质氯氟烃-11的排放量在连续几年出人意料地增加后，自2018年以来始终在稳步下降。报告还发现，平流层中消耗臭氧的化学物质氯自1993年达到峰值以来下降了11.5%，而溴自1999年达到峰值以来下降了14.5%。

但科学家们警告说，通过向高层大气中注入气溶胶来反射阳光来人为冷却地球的努力，可能会稀释臭氧层。同时，有必要对地球工程等新兴技术带来的影响进行进一步研究。

臭氧是怎么来的？

人类真正认识臭氧是在150多年以前，德国先贝因（Schanbein）博士首次提出在水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同，先贝因博士认为其气味难闻，由此将其命名为臭氧。臭氧层由法国科学家法布里于20世纪初发现。1930年英国地球物理学家卡普曼提出，大气中的臭氧主要是由氧原子同氧分子，在有第三种中性分子参与下进行三体碰撞时产生。60公里以上的高空，太阳紫外线强，氧分子大量离解，三体碰撞机会减少，臭氧含量极少。5公里以下低空，紫外线大大减弱，氧原子很少，难以形成臭氧。在20～25公里高度范围内，既有足够的氧原子，又有足够的氧分子，最有利于三体碰撞，形成的臭氧每年约有500亿吨。

形成自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大气中，我们称之为臭氧层。臭氧层中的臭氧主要是紫外线制造出来的。太阳光线中的紫外线分为长波和短波两种，当大气中（含有21%）的氧气分子受到短波紫外线照射时，氧分子会分解成原子状态。氧原子的不稳定性极强，极易与其他物质发生反应。如与氢（H2）反应生成水（H2O)，与碳（C）反应生成二氧化碳（CO2）。同样的，与氧分子（O2）反应时，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧气，会逐渐的向臭氧层的底层降落，在降落过程中随着温度的变化（上升），臭氧不稳定性愈趋明显，再受到长波紫外线的照射，再度还原为氧。臭氧层就是保持了这种氧气与臭氧相互转换的动态平衡。

臭氧的分布并不均匀

时空变化地球大气层中臭氧总量有较明显的时空变化：赤道附近最低，纬度60°附近最高；任一地区在春季最大，秋季最小；在一天内臭氧含量通常是夜间高于白天；在亚洲中纬度地带，当西伯利亚气团侵入时，臭氧总量明显增加，而赤道气团来临时，其总量减小。太阳的紫外线大概有近1%部分可达地面。尤其是在大气污染较轻的森林、山间、海岸周围的紫外线较多，存在比较丰富的臭氧 。

臭氧层的消耗会导致天气异常

去年，中国生物多样性保护与绿色发展基金会（简称中国绿发会、绿会）国际部从世界知名期刊获悉一文《臭氧层的消耗会导致天气异常》，研究内容显示：北极臭氧层的枯竭对北半球的气候有着严重的影响。

瑞士苏黎世联邦理工学院研究人员通过分析过去40年的数据研究臭氧消耗对北半球气候的影响并得出结论：在春季臭氧层严重枯竭的年份，几周后南欧和欧亚大陆出现了温暖和干燥的条件，北欧出现了大量降水。

论文作者表示：“臭氧的破坏只有在足够冷的时候才会发生，而且平流层中的极涡很强。”臭氧通常吸收来自太阳的紫外线辐射。从而使平流层变暖，并有助于在春季扭曲极地涡旋。但如果臭氧减少，平流层就会冷却，漩涡仍然是固体。研究人员说，极涡的长期存在可以解释观测到的温度和降水异常。

臭氧监测工具——卫星遥感

臭氧层监测是指利用卫星遥感手段对大气平流层中的臭氧层及其变化进行监视和观测。

遥感技术遥感又被称之为RS，它是“3s”技术的重要组成部分之一，该技术归属于边缘科学的范畴，作为一项探测技术，RS具有先进性和实用性的特点，正因如此，使其在诸多领域中获得了越来越广泛的应用。

应用航摄是RS技术的基础，其最早出现在20世纪60年代初期，在当时该技术被称为航空遥感，当首颗陆地卫星成功升天之后，航天遥感的时代随之正式开启。自RS技术出现至今，其经历了50年的发展，如今，RS技术已经十分成熟，并在很多领域内得到了应用，如农林、水文、气象、环保、国防等。