新聞背景
9月16日是“國際保護(hù)臭氧層日”。近幾十年來，北極地區(qū)的臭氧總量是減少的，盡管這一帶曾出現(xiàn)驚險(xiǎn)空前的臭氧低值區(qū)，但是未達(dá)到“洞”的標(biāo)準(zhǔn)。那么，北極是否會(huì)出現(xiàn)臭氧洞？極地臭氧洞的出現(xiàn)會(huì)帶來哪些新問題？
“低值區(qū)”未必就是“洞”
與南極的臭氧相比，北極的臭氧似乎更有幾分神秘感。特別是2011年春季，北極地區(qū)出現(xiàn)臭氧低值區(qū)，臭氧損耗創(chuàng)下歷史新高。
一時(shí)間，“北極首個(gè)臭氧空洞已經(jīng)形成”、“史上最大北極臭氧空洞引發(fā)科學(xué)家擔(dān)心，面積大如美國大陸”等報(bào)道鋪天蓋地，眾說紛紜。
陸龍驊是中國氣象科學(xué)研究院研究員，多年從事極地氣象研究，曾5次赴南北極科學(xué)考察，對(duì)于極地地區(qū)的臭氧做了大量的研究。雖然此前國內(nèi)外都有媒體報(bào)道“北極首現(xiàn)臭氧洞”，但他認(rèn)為“很多媒體對(duì)此的報(bào)道并不確切”。
“從目前觀測(cè)資料來講，只有南極上空出現(xiàn)臭氧洞，北極上空及青藏高原上空出現(xiàn)過臭氧低值區(qū)，在某一地區(qū)相對(duì)其他地區(qū)來講臭氧總量的含量要相對(duì)較低，但從氣候平均值來看，沒有低于220多普森單位（DU）。嚴(yán)格意義來講，除了南極以外其他地區(qū)還沒有發(fā)現(xiàn)臭氧洞的存在。”中國科學(xué)院研究員高登義研究員表示。
陸龍驊認(rèn)為，“臭氧洞是有嚴(yán)格科學(xué)定義的，并不是所有的臭氧低值區(qū)都能稱為臭氧洞。”以南極春季出現(xiàn)的臭氧洞為例，“南極臭氧洞”至少有三個(gè)特點(diǎn)：一是臭氧數(shù)值低，應(yīng)在220 DU以下；二是低值區(qū)（低于220 DU）范圍大，常超過百萬平方公里；三是低值持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，常為2到4個(gè)月左右。
由此，他認(rèn)為，從嚴(yán)格的科學(xué)意義上來講，不能說“北極首個(gè)臭氧洞已經(jīng)形成”，迄今為止，在北極還并未出現(xiàn)過臭氧洞。
北極出“洞”并非不可能
“關(guān)于南極臭氧洞的成因，目前全世界各國科學(xué)家普遍接受的解釋是，南極臭氧洞是由臭氧消耗物質(zhì)在南極特殊的氣象條件下形成的。”中國氣象局國家衛(wèi)星氣象中心副研究員王維和介紹說。
南極臭氧洞是大氣動(dòng)力、光化學(xué)和平流層冰晶云等因素相互作用和影響的產(chǎn)物；也與大氣環(huán)流, 特別是平流層極地渦旋的活動(dòng)密切相關(guān)。用大氣動(dòng)力學(xué)、太陽活動(dòng)及大氣化學(xué)等單個(gè)因素都無法圓滿地解釋南極臭氧洞形成的原因。
“南極臭氧洞的出現(xiàn)與人類活動(dòng)關(guān)系密切。春季南極臭氧洞的出現(xiàn)，有兩個(gè)條件，二者缺一不可。”陸龍驊表示。
大氣中存在人類活動(dòng)排放的氟里昂和濱化烴等消耗臭氧層物質(zhì)(人為因素)， 是春季南極臭氧洞形成的基礎(chǔ)條件；春季南極平流層極地渦旋中的低溫( 自然因素)，是南極春季臭氧洞形成的必要條件。只有在平流層冰晶云表面吸附了大氣污染物質(zhì)，才能通過光化學(xué)反應(yīng)大量消耗臭氧，在南極春季形成臭氧洞。
陸龍驊指出，依據(jù)南極臭氧洞形成的兩個(gè)條件，可以解釋為什么到目前為止，只是在南極上空春季出現(xiàn)了臭氧洞，在北極和青藏高原上空并沒有出現(xiàn)臭氧洞。盡管北極更加接近人類活動(dòng)地區(qū)，北極大氣中污染物濃度也比較高，但是北極地區(qū)不滿足或者很難滿足形成臭氧洞的平流層極渦中低溫的必要條件。
南極地區(qū)是一塊由海洋包圍的冰雪大陸，而北極卻是一片由大陸包圍的冰雪海洋。海陸分布的差異，對(duì)氣候和大氣環(huán)流產(chǎn)生了很大影響。在陸龍驊看來，北極春季沒有臭氧洞，與北極春季平流層溫度高于南極春季、平流層冰晶云等很少出現(xiàn)，以及北極地區(qū)大氣臭氧的本底值較高有關(guān)。
陸龍驊表示，雖然當(dāng)前北極并未形成真正意義上的臭氧“空洞”，但是在1997年和2011年北極臭氧的化學(xué)虧損基本上達(dá)到了生成臭氧洞的邊緣，這引起大家的高度重視。如果由于氣候變化，使北極平流層溫度更低，時(shí)間持續(xù)更長(zhǎng)，那么在極端情況下，出現(xiàn)北極臭氧洞的可能性也不能排除。