科學(xué)家們通過(guò)對(duì)臭氧層空洞的衛(wèi)星直接觀測(cè)，首次發(fā)現(xiàn)大氣中氯氟烴(CFCs)分解產(chǎn)物氯的濃度正在下降，從而使得臭氧消耗減少。

CFCs含有消耗臭氧層元素氯和溴，在1987年《蒙特利爾議定書(shū)》向該類(lèi)物質(zhì)發(fā)出全球禁令之前，CFCs曾一度被廣泛用于從發(fā)膠到冰箱、空調(diào)等產(chǎn)品中。

根據(jù)美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)近期在《地球物理研究快報(bào)》發(fā)表的一項(xiàng)研究文章顯示，《蒙特利爾議定書(shū)》實(shí)施的結(jié)果便是氯在大氣中的含量下降。與NASA的Aura衛(wèi)星于2005年首次在南極冬季測(cè)量的數(shù)值相比，南極上空的臭氧消耗降低了20%。

“我們非常清楚地看到臭氧層空洞中CFCs分解的氯的大氣含量在下降，這導(dǎo)致臭氧消耗減少，”該文的第一作者、NASA戈達(dá)德太空飛行中心大氣科學(xué)家Susan Strahan說(shuō)。

過(guò)去的一些研究文章也表明，臭氧層空洞正在逐漸變小。

NASA的文章則首次觀測(cè)出臭氧層空洞中的成分，確認(rèn)不僅臭氧消耗在降低，而且這種結(jié)果來(lái)源于CFCs的減少。

南半球冬季的9月份，太陽(yáng)光線(xiàn)催化CFC中氯和溴分子消耗臭氧，導(dǎo)致南極上空臭氧層空洞出現(xiàn)。

為了了解這種情況是否發(fā)生了變化，NASA的科學(xué)家們使用Aura衛(wèi)星(一顆環(huán)繞地球軌道的跨國(guó)NASA科學(xué)研究衛(wèi)星)上的微波臨邊探測(cè)器(MLS)來(lái)觀測(cè)微波排放，以獲得來(lái)自平流層的可靠數(shù)據(jù)。

從2005年到2016年，NASA在每年的7月初到9月中旬通過(guò)Aura衛(wèi)星微波臨邊探測(cè)器對(duì)臭氧的濃度變化情況進(jìn)行每天的數(shù)據(jù)觀測(cè)和計(jì)算。

“在這段時(shí)間，南極的溫度總是很低，所以臭氧破壞的速率主要取決于那里的氯大氣含量，”Strahan說(shuō)，“這就是我們想測(cè)量臭氧損耗的時(shí)候。”

后來(lái)他們發(fā)現(xiàn)，臭氧層空洞的面積在縮小，但是要證明臭氧層空洞變小源于CFCs的禁止使用，還需要進(jìn)一步的調(diào)查研究。

當(dāng)臭氧消耗反應(yīng)發(fā)生時(shí)，氯的大氣含量無(wú)法觀測(cè)，但在氯破壞了幾乎所有可用的臭氧后，就會(huì)與甲烷反應(yīng)生成鹽酸。

“到了大約10月中旬，所有的氯化合物都很容易轉(zhuǎn)變成一種氣體，所以通過(guò)測(cè)量鹽酸，我們能夠?qū)β鹊目偭坑幸粋€(gè)很好的監(jiān)測(cè)，”Strahan說(shuō)。

如今，通過(guò)NASA微波臨邊探測(cè)器獲得的臭氧測(cè)量數(shù)據(jù)已經(jīng)證實(shí)，從2005年到2016年臭氧消耗下降了20%。

“這很接近于我們的模型預(yù)測(cè)的氯濃度下降情況，”Strahan表示，“這讓我們確信通過(guò)微波臨邊探測(cè)器的觀測(cè)數(shù)據(jù)看到的9月月中臭氧消耗下降是由于來(lái)自CFCs的氯濃度的下降。但是我們還沒(méi)有看到臭氧層空洞的明顯變小，因?yàn)檫@在9月后主要是受氣溫控制，而每年的溫度都會(huì)有很大變化。”

不過(guò)，臭氧層空洞的徹底愈合還需要幾十年的時(shí)間。“CFCs的壽命長(zhǎng)達(dá)50—100年，因此它們?cè)诖髿庵袑⒋嬖诤荛L(zhǎng)時(shí)間，”該文的聯(lián)合作者、同樣身為戈達(dá)德太空飛行中心大氣科學(xué)家的Anne Douglass說(shuō)，“就臭氧層空洞消失而言，我們預(yù)計(jì)需要到2060或者2080年。即便到那個(gè)時(shí)候，臭氧層可能仍然有一個(gè)小的空洞。”(編譯自hydrocarbons21.com，作者：Charlotte McLaughlin)