南極上空的臭氧層濃度自 1998 年來最高
NASA 於今年九月時,測量了南極上空的臭氧層破洞。顯示其面積為 19.6 百萬平方公里,而臭氧濃度為 136 多布森單位。為自 1998 以來所測量到的最大值,面積也較去年的 22.2 百萬平方公里小,但仍舊遠低於在 1960 年前約 250 ~ 300 多布森單位的臭氧濃度。
氯氟碳化物
氟氯碳化物( Chlorofluorocarbons ,簡稱 CFCs ),在過去普遍被當作冷凍劑使用,因為其無毒、低活性的特性被認為較不會造成污染,但當時也曾有三位科學家提出其對臭氧層破壞性的質疑。而在 1985 年,科學家在南極的上空發現了臭氧層的破洞後,才證實了此事。並進而促使各國在 1987 年簽署了《蒙特婁議定書》,管制 CFCs 的使用而開始讓臭氧層修復。
CFCs 在平流層會受紫外線照射而分解出氯自由基( Cl· ),進而與臭氧( O3 )反應,使其變成氧氣與不穩定的氧化氯( ClO )。而因為氧化氯為不穩定的自由基,會兩兩形成過氧化氯( ClOOCl )。最後在受到紫外線的照射裂解為氯自由基與氧氣。這一系列過程導致臭氧不斷被分解成氧氣,而氯自由基會不斷的參與反應並回復原狀,使得僅需一部份的 CFCs 便可瓦解臭氧層。
南極臭氧層
而臭氧層的破洞出現於南極上空,則是由於南極上空平流層在冬季時的極低溫,有助於產生極性冰雲( Polar stratospheric clouds )。而極性冰雲提供了氯貯存物質( 如:ClONO2、BrONO2 )附著的表面,當南極的春天來臨時,紫外線使得這些在冬季大量儲存的氯貯存物質開始發生反應,裂解出大量自由基而發生上述反應。
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然而,今年測量到的濃度提升,並非代表了臭氧層破洞修補的速率增快了。保羅・紐曼( Paul Newman),戈達德太空飛行中心( Goddard Space Flight Center )的首席地球科學學家:「這情況是在南極現在氣候狀況下,我們已預期到的」。這兩年的臭氧層破洞面積縮小,是由於極地渦旋產生的自然現象。極地渦旋使得南極上空將會經歷幾年較為溫暖且不穩定的狀況,使得極性冰雲不容易產生,降低了臭氧裂解的速率,才出現這兩年測量到的樂觀結果。各國仍需謹慎面對未來的氣候問題。
參考資料:
- Pappas, S. (2017, November 03). Good News on Warming: Ozone Hole Is Smallest Since 1988. Retrieved November 09, 2017.LIVESCIENCE
- Science, S. P. (2017, November 06). The Hole in the Ozone Layer Is at It’s Smallest in Nearly Three Decades. Retrieved November 09, 2017.SEEKER