氣候變化對臭氧層的區(qū)域性影響

■ 胡德良

氣候變化帶給臭氧層的消息是喜憂參半的。根據(jù)一項新研究，由于二氧化碳濃度的上升和氣流的改變，北半球中部——包括美國、加拿大和歐洲在內(nèi)，其臭氧層可能會提前恢復(fù)；同時，整個熱帶地區(qū)以及南半球中部，如澳大利亞、新西蘭和秘魯，其臭氧層的恢復(fù)可能會延遲。

臭氧層是高層大氣的一個重要部分，保護(hù)人類和生態(tài)系統(tǒng)不受UV－B輻射的傷害。在20世紀(jì)70年代，同溫層（地球表面以上10千米～50千米處）中臭氧的損耗成為廣為關(guān)注的問題：科學(xué)家意識到損耗臭氧的化學(xué)物質(zhì)（如氟利昂）廣泛地應(yīng)用在從氣溶膠產(chǎn)品到電冰箱等各個方面，而這些化學(xué)物質(zhì)正在破壞世界范圍內(nèi)的臭氧層，特別是極地地區(qū)的臭氧層。

然而，這些化學(xué)物質(zhì)并不是唯一影響臭氧層的排放物。長期以來，研究人員已經(jīng)了解到，溫室氣體通過對同溫層的冷卻作用，可以放慢破壞臭氧層的化學(xué)反應(yīng)速度，因此也許會有助于臭氧層的恢復(fù)。但是，氣候變化還有另外一個影響，即它可以改變空氣循環(huán)的模式。直到近幾年，才有人注意到空氣循環(huán)是如何影響臭氧層的。

馬里蘭州巴爾的摩市約翰霍普金斯大學(xué)的大氣科學(xué)家達(dá)林·沃進(jìn)行了一次化學(xué)氣候模擬，模擬了22世紀(jì)的大氣動力學(xué)、能量轉(zhuǎn)移和化學(xué)變化情況。研究小組在《地球物理學(xué)研究通訊》上發(fā)表結(jié)論說：模擬結(jié)果顯示，南半球中部的氣流增加將會減緩那里的臭氧生成速度，推遲像澳大利亞和阿根廷等地的臭氧恢復(fù)進(jìn)程。即使到21世紀(jì)末，熱帶地區(qū)的臭氧層也無法恢復(fù)到20世紀(jì)60年代以前的水平。相反，在美國和北半球的其他地區(qū)，臭氧恢復(fù)將會加快，大約到2030年臭氧即可恢復(fù)到20世紀(jì)中葉時期的水平。極地地區(qū)的臭氧恢復(fù)受氣候變化的影響最小。

加利福尼亞州圣地亞哥市斯克里普斯海洋研究所的大氣科學(xué)家丹·盧賓稱：這些發(fā)現(xiàn)表明，澳大利亞和新西蘭以及高海拔地區(qū)（如秘魯和智利）等地的白膚色人群，患上皮膚癌的風(fēng)險將會有所增加。

加拿大多倫多大學(xué)的大氣科學(xué)家西奧多·謝潑德說：以前的模擬也發(fā)現(xiàn)了類似的地域性趨向，但是關(guān)于氣候變化和氟利昂減少分別對臭氧恢復(fù)有什么影響，這次研究提供了一個更加清晰的認(rèn)識。英國利茲大學(xué)大氣科學(xué)家馬丁·奇珀菲爾德指出：盡管該研究中發(fā)現(xiàn)的模式很可能是可靠的，但是其他氣候模擬顯示出的臭氧恢復(fù)速度可能會有所不同。