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科学家推测北极首个臭氧洞形成
新浪环球地理讯 北京时间3月25日消息，据美国国家地理网站报道，最新研究显示，这个冬天的罕见低温天气产生的“美丽”云团，剥去了北极大气层里具有保护作用的大部分臭氧层，可能北极第一个臭氧洞已经形成。
据专家说，臭氧浓度较低的地区可能向南最远已经延伸到纽约上空，他们发出警告说，皮肤癌风险或将提升。同温层里的臭氧层像一条巨大的毯子，笼罩在距离地面大约12英里(20公里)的上空，阻止太阳释放的大部分高频紫外线到达地面，大大降低晒斑和皮肤癌风险。但是这项研究的负责人、德国不来梅港阿尔弗雷德极地和海洋研究所物理学家马库斯·雷克斯表示，北极高空持续结冰的天气，可能已经使臭氧浓度比标准浓度降低了近一半，而且这种趋势还会继续下去。
雷克斯表示，北极30个臭氧监测站获得的初始数据显示，今年冬季臭氧浓度下降的情况比以往更严重。他说，在春天来临之前，“第一个北极臭氧洞也许已经形成，这种发展速度非常惊人，可能将被载入史册。目前下定论还为时尚早，不过请静候我们的进一步消息”。对此，并未参与这项研究的美国科罗拉多州国家大气研究中心(NCAR)的大气化学家西蒙恩·迪尔梅斯也表示同意。迪尔梅斯说：“目前我们还不清楚北极的臭氧洞会增长多大，因为现在臭氧层变得越来越薄。”
不过要确认这些猜测是否属实，还需进行电脑模拟和卫星测量，研究负责人雷克斯表示，这些结果将为“今年的臭氧浓度降低提供独立见解”。臭氧洞是臭氧层里季节性出现的空洞区域，例如著名的南极臭氧洞。20世纪80年代，科学家意识到氯氟烃(CFCs)和其他化学物质对大气臭氧层具有极大的破坏作用，这些物质被广泛应用于发胶和制冷剂等物品里。1987年签署的《蒙特利尔议定书》要求全球逐步淘汰氯氟烃，并用不会破坏臭氧层的物质取而代之。然而，氯氟烃一旦进入大气，会在那里停留几十年，南极臭氧洞现在仍然存在，不过未来几十年有望变小一些。
雷克斯表示，氯氟烃进入上层大气后会分解成氯原子，它被阳光激活后，会破坏臭氧分子。低温天气可通过极地同温层里的“美丽”云团加速这一过程， 一旦同温层的气温下降到至少零下108华氏度(零下78摄氏度)时，这种“美丽”但是至今不为人知的云状结构就会出现。这些云团为不活跃的氯的副产品提供了“蓄水库”。这些副产品在云团表面彼此发生反应，释放出“有攻击性”的氯原子，破坏臭氧分子。迪尔梅斯说，一旦气温回升，这一过程就会停止，这些所谓的北极涡旋也会随之散去。
北极涡旋的面积大约是600万平方英里(1500万平方公里)，即相当于40个德国的面积，它是冬季在北极上空盘旋的一个冷气团。研究负责人雷克斯表示，寒流的出现并非巧合。他说：“北极冬季变得更加寒冷，这是一种持续的长期趋势。”全球变暖可能会加剧这一趋势。因为温室气体把热量禁锢在大气较低处，较高处的温度就会变得更低。当然，这一“过程比我们的简单解释要复杂的多”，温室气体影响较高海拔大气的方式可能有很多种。
雷克斯表示，紫外辐射增加会影响北极生态系统和人类健康。例如，更多阳光照射会导致特定海洋藻类的生长速度变慢，使较大生物体的食物来源匮乏，从而影响整个食物链。雷克斯表示，更令人不安的是，消耗臭氧的空气借助北极涡旋，会向南部人口密集区扩散。臭氧浓度低的空气经常被自然大气扰动向南带到北纬40°到45°的地方。臭氧浓度低的气团向南甚至延伸到欧洲城市意大利北部地区，或者美国纽约和旧金山。美国国家大气研究中心的迪尔梅斯表示，迅速移动的涡旋可能会持续到4月，此时天气已经转暖，人们在室外呆的时间会更长。
迪尔梅斯说：“不过对人们来说，及早知道今年春天的臭氧浓度可能会更低也算是件好事。这样你就会更加关注自己的皮肤，外出时涂抹防晒霜。”雷克斯表示，由于涡旋在不断移动，因此，一些地区出现的臭氧浓度较低的空气团仅会持续数天。雷克斯还表示，今年冬天臭氧浓度下降并不意味着《蒙特利尔议定书》没有未起作用。他说：“有人可能会误解，会问我们已经禁止使用氯氟烃了，为什么这项举措似乎并没见成效。其实事实并非如此，只是我们需要一些时间，因为氯氟烃会在大气里停留很长时间。”
