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地球臭氧层恢复速度异常慢!原因竟出自于臭氧自身?

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2019年臭氧层洞,来历:NASA

最近,一篇新宣布的论文量化了地球利来国际下载平流层中的微量碘含量,这可能有助于解说为什么地球某部分臭氧层的康复速度没有到达预期水平。

这篇论文作了一系列假定联络,将地球外表邻近的空气污染与更高层大气中的臭氧层损坏联络了起来。

该研讨的首要作者、CIRES和科罗拉多大学博尔德分校(University of Colorado Boulder)的博士后研讨员西奥多·科尼格(Theodore Koenig)标明:“遭到影响之后,臭氧可能会削减1.5%到2%,这听起来如同很少,但却十分重要。”他指的是地球赤道和温带区域臭氧层的下部。

臭氧层变薄,意味着更多的UVB辐射能够穿透到地球外表。

Koenig的论文是初次在平流层中对碘进行“定量检测”的研讨,这篇研讨论文本周宣布在《美国国家科学院院刊》上,论文的合著者包含CIRES、CU Boulder和其他组织。

从前广泛用于制冷,喷雾罐和各种溶剂的化学物质会腐蚀地球的臭氧层。早在20世纪80年代,科学家们就现已发现了平流层的“臭氧空泛”,随后,世界各国签署了《维护臭氧层世界蒙特利尔议定书》,约束了腐蚀臭氧层的化学物质排放。

CIRES研讨员、科罗拉多大学博尔德分校化学教授、新研讨的通讯作者Rainer Volkamer说:“在平流层上部,臭氧层开端呈现康复的前期痕迹,可是平流层下部的臭氧由于不明原因继续削减。”

“在此之前,臭氧在这些区域的削减一向被归因于对流层和平流层之间的空气混合方法呈现了改动。但咱们的丈量效果标明,海洋中的碘和臭氧之间也存在一种合理的化学解说,我发现了一个十分令人兴奋的状况,碘对臭氧的改动足以合理地解说为什么平流层下部的臭氧正在继续削减。”

在这项新研讨中,Volkamer 和他的搭档细心研讨了最近几回大气研讨活动的数据,这些活动触及的组织包含美国国家科学基金会(NSF)和美国国家航空航天局(NASA)的研讨航天器,其间包含能够在白日勘探平流层下部微量碘含量和其他所谓卤素的仪器(卤素还包含氯和溴,是损坏臭氧的要害物质)。

Koenig说,从这部分大气中获取数据是很困难的。“咱们知道那里有一些碘,但直到现在咱们才知道切当的含量数字……这是技术进步的效果:咱们的仪器变得越来越好,终究变得能够进行这些丈量。”

他们在平流层底部勘探到的碘含量很少,就像往大盐湖里加几瓶水相同。可是碘在损坏臭氧方面十分高效,并且一般来说,科学家丈量到的量也足以解说平流层下部臭氧损坏的状况。

那这些碘是从哪里来的呢?新的评价陈述称,这似乎是地球外表空气污染所发作的效果,这就很奇怪了。

在地球外表,臭氧是一种污染物,在美国和其他当地是遭到控制的,由于它会对人的肺形成危害。而当臭氧污染与海洋外表发作化学反应时,它会把天然发作的碘“拉”到大气中。其他研讨标明,在大气低层,碘的浓度自1950年以来添加了大约两倍。

Koenig说,很明显,一些碘正在进入平流层,损耗了平流层的臭氧。“这应该不会抹杀掉《蒙特利尔议定书》获得的尽力效果,但它依然很重要。平流层下部应该现已有所改善才对,而不是像现在这样变得更糟。”

Koenig弥补说:“有些工作正在导致状况恶化。咱们的假定以为地表的臭氧正在损坏平流层的臭氧。”

Koenig和他的合作者说,更具体地对这个假定进行研讨十分重要。例如,假如地球外表的臭氧污染添加的话,它会不会引发更多的低平流层臭氧层损坏?

CIRES研讨助理、论文合著者佩德罗·坎普扎诺-约斯特(Pedro Campuzano-Jost)标明,该研讨项目的成功部分归功于美国宇航局ATom(Atmospheric Tomography)使命(这个使命让一架研讨飞机飞遍了全球),以及国家科学基金会的CONTRAST (Convective Transport of Active Species in the Tropics)使命(该使命对平流层中的碘氧化自由基进行了检测)。

Campuzano-Jost说:“咱们去过的当地有一半曾经从未被采样过气溶胶,”而这正是导致这些新发现的要素。

Volkamer和他的搭档们期望能够成功地展开一项新的使命,更具体地研讨碘的化学作用,以更好地了解臭氧层的未来。

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