聯(lián)合國(guó)支持的專家團(tuán)隊(duì)近日發(fā)布報(bào)告稱，保護(hù)地球免遭短波紫外線傷害的臭氧層有望在40年內(nèi)逐步恢復(fù)，位于南極上空的巨大“臭氧空洞”也將被補(bǔ)上。

但科學(xué)家們表示，臭氧層恢復(fù)是個(gè)漸進(jìn)過程，需要多年時(shí)間。報(bào)告稱，如果目前的政策保持不變，預(yù)計(jì)到2040年，臭氧層將恢復(fù)到1980年的水平，即“臭氧空洞”出現(xiàn)之前。在2045年，北極臭氧層有望恢復(fù)到正常水平。到2066年，南極臭氧層可能會(huì)恢復(fù)正常。

這項(xiàng)科學(xué)評(píng)估報(bào)告由世界氣象組織、聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署、美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局、美國(guó)宇航局以及歐盟委員會(huì)的研究人員完成，每隔四年公布一次。該評(píng)估是在1987年《蒙特利爾議定書》簽署之后開始的，議定書禁止生產(chǎn)和消費(fèi)侵蝕地球臭氧層的化學(xué)品。

被禁化學(xué)物質(zhì)穩(wěn)定下降

高層大氣中的臭氧層可以保護(hù)地球免受太陽(yáng)紫外線輻射的影響，紫外線輻射與皮膚癌、眼部白內(nèi)障、免疫系統(tǒng)受損和農(nóng)田破壞有關(guān)。

長(zhǎng)期以來，科學(xué)家和環(huán)保組織始終稱贊全球禁止消耗臭氧的化學(xué)品禁令，稱其是迄今為止最關(guān)鍵的環(huán)保成就之一，它可能會(huì)為更廣泛地監(jiān)管導(dǎo)致氣候變暖的溫室氣體排放開創(chuàng)先例。

世界氣象組織秘書長(zhǎng)佩特里·塔拉斯（Petteri Taalas）在一份聲明中表示：“保護(hù)臭氧層行動(dòng)開創(chuàng)了保護(hù)氣候行動(dòng)的先例。我們?cè)谥鸩教蕴茐某粞鯇拥幕瘜W(xué)品方面取得的成功表明，我們也能夠而且必須做些什么，以擺脫化石燃料，減少溫室氣體排放，從而限制溫度上升?！?/p>

科學(xué)家們表示，全球被禁化學(xué)物質(zhì)氯氟烴-11的排放量在連續(xù)幾年出人意料地增加后，自2018年以來始終在穩(wěn)步下降。報(bào)告還發(fā)現(xiàn)，平流層中消耗臭氧的化學(xué)物質(zhì)氯自1993年達(dá)到峰值以來下降了11.5%，而溴自1999年達(dá)到峰值以來下降了14.5%。

但科學(xué)家們警告說，通過向高層大氣中注入氣溶膠來反射陽(yáng)光來人為冷卻地球的努力，可能會(huì)稀釋臭氧層。同時(shí)，有必要對(duì)地球工程等新興技術(shù)帶來的影響進(jìn)行進(jìn)一步研究。

臭氧是怎么來的？

人類真正認(rèn)識(shí)臭氧是在150多年以前，德國(guó)先貝因（Schanbein）博士首次提出在水電解及火花放電中產(chǎn)生的臭味，同在自然界閃電后產(chǎn)生的氣味相同，先貝因博士認(rèn)為其氣味難聞，由此將其命名為臭氧。臭氧層由法國(guó)科學(xué)家法布里于20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)。1930年英國(guó)地球物理學(xué)家卡普曼提出，大氣中的臭氧主要是由氧原子同氧分子，在有第三種中性分子參與下進(jìn)行三體碰撞時(shí)產(chǎn)生。60公里以上的高空，太陽(yáng)紫外線強(qiáng)，氧分子大量離解，三體碰撞機(jī)會(huì)減少，臭氧含量極少。5公里以下低空，紫外線大大減弱，氧原子很少，難以形成臭氧。在20～25公里高度范圍內(nèi)，既有足夠的氧原子，又有足夠的氧分子，最有利于三體碰撞，形成的臭氧每年約有500億噸。

形成自然界中的臭氧，大多分布在距地面20Km--50Km的大氣中，我們稱之為臭氧層。臭氧層中的臭氧主要是紫外線制造出來的。太陽(yáng)光線中的紫外線分為長(zhǎng)波和短波兩種，當(dāng)大氣中（含有21%）的氧氣分子受到短波紫外線照射時(shí)，氧分子會(huì)分解成原子狀態(tài)。氧原子的不穩(wěn)定性極強(qiáng)，極易與其他物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。如與氫（H2）反應(yīng)生成水（H2O)，與碳（C）反應(yīng)生成二氧化碳（CO2）。同樣的，與氧分子（O2）反應(yīng)時(shí)，就形成了臭氧（O3）。臭氧形成后，由于其比重大于氧氣，會(huì)逐漸的向臭氧層的底層降落，在降落過程中隨著溫度的變化（上升），臭氧不穩(wěn)定性愈趨明顯，再受到長(zhǎng)波紫外線的照射，再度還原為氧。臭氧層就是保持了這種氧氣與臭氧相互轉(zhuǎn)換的動(dòng)態(tài)平衡。

臭氧的分布并不均勻

時(shí)空變化地球大氣層中臭氧總量有較明顯的時(shí)空變化：赤道附近最低，緯度60°附近最高；任一地區(qū)在春季最大，秋季最?。辉谝惶靸?nèi)臭氧含量通常是夜間高于白天；在亞洲中緯度地帶，當(dāng)西伯利亞氣團(tuán)侵入時(shí)，臭氧總量明顯增加，而赤道氣團(tuán)來臨時(shí)，其總量減小。太陽(yáng)的紫外線大概有近1%部分可達(dá)地面。尤其是在大氣污染較輕的森林、山間、海岸周圍的紫外線較多，存在比較豐富的臭氧 。

臭氧層的消耗會(huì)導(dǎo)致天氣異常

去年，中國(guó)生物多樣性保護(hù)與綠色發(fā)展基金會(huì)（簡(jiǎn)稱中國(guó)綠發(fā)會(huì)、綠會(huì)）國(guó)際部從世界知名期刊獲悉一文《臭氧層的消耗會(huì)導(dǎo)致天氣異?！?，研究?jī)?nèi)容顯示：北極臭氧層的枯竭對(duì)北半球的氣候有著嚴(yán)重的影響。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院研究人員通過分析過去40年的數(shù)據(jù)研究臭氧消耗對(duì)北半球氣候的影響并得出結(jié)論：在春季臭氧層嚴(yán)重枯竭的年份，幾周后南歐和歐亞大陸出現(xiàn)了溫暖和干燥的條件，北歐出現(xiàn)了大量降水。

論文作者表示：“臭氧的破壞只有在足夠冷的時(shí)候才會(huì)發(fā)生，而且平流層中的極渦很強(qiáng)?！背粞跬ǔＮ諄碜蕴?yáng)的紫外線輻射。從而使平流層變暖，并有助于在春季扭曲極地渦旋。但如果臭氧減少，平流層就會(huì)冷卻，漩渦仍然是固體。研究人員說，極渦的長(zhǎng)期存在可以解釋觀測(cè)到的溫度和降水異常。

臭氧監(jiān)測(cè)工具——衛(wèi)星遙感

臭氧層監(jiān)測(cè)是指利用衛(wèi)星遙感手段對(duì)大氣平流層中的臭氧層及其變化進(jìn)行監(jiān)視和觀測(cè)。

遙感技術(shù)遙感又被稱之為RS，它是“3s”技術(shù)的重要組成部分之一，該技術(shù)歸屬于邊緣科學(xué)的范疇，作為一項(xiàng)探測(cè)技術(shù)，RS具有先進(jìn)性和實(shí)用性的特點(diǎn)，正因如此，使其在諸多領(lǐng)域中獲得了越來越廣泛的應(yīng)用。

應(yīng)用航攝是RS技術(shù)的基礎(chǔ)，其最早出現(xiàn)在20世紀(jì)60年代初期，在當(dāng)時(shí)該技術(shù)被稱為航空遙感，當(dāng)首顆陸地衛(wèi)星成功升天之后，航天遙感的時(shí)代隨之正式開啟。自RS技術(shù)出現(xiàn)至今，其經(jīng)歷了50年的發(fā)展，如今，RS技術(shù)已經(jīng)十分成熟，并在很多領(lǐng)域內(nèi)得到了應(yīng)用，如農(nóng)林、水文、氣象、環(huán)保、國(guó)防等。