地球两极的臭氧层空洞,现在怎么样了?

2021-09-05 22:32巴豆
环境与生活 2021年7期
关键词:气候变迁平流层哥白尼

巴豆

北极最大的一个臭氧洞经过一个月的时间终于修复了。

今年3月末,哥白尼大气监测服务(CAMS)的科学家们在北极上空大气层发现了一个“前所未有”的巨大臭氧洞。很快便演变成北半球最大的一个臭氧洞。它的面积相当于格陵兰岛,横跨极地冰川的表面。但是到了4月23日,哥白尼大气监测服务通过推特发表该臭氧洞消失的好消息。

臭氧层之所以重要,是因为它可以保护地球免遭来自于太阳紫外线的辐射。地球上的大多数臭氧都储存在高空大气层,即平流层。平流层在陆地上空10~40公里之间的高度上,平流层中的臭氧层是抵御紫外线辐射最有效的屏障之一。如果这一保护层出现破洞,就会影响冰川的融化速度,同时也会给所有生物体免疫系统带来更大压力,并增加人类患皮肤癌和白内障的风险。哥白尼大气监测服务的科学家说,虽然过去北极也曾出现过小型臭氧洞,但这次才是真正意义上的大型臭氧洞。它是北极地区异常天气状况的结果。当强风连续几周夹杂强冷空气在冰雪覆盖的北极盘旋时,会产生“极地涡旋”。“极地漩涡”不断自转并产生足够的冲击力,就会在平流层的臭氧层中撕开一个口子,继而形成臭氧洞。虽然,目前北极臭氧洞已经修复。但科学家表示如果气象条件发生变化,还可能再出现臭氧洞。

哥白尼大气监测服务组织解释说,它实际上与新冠疫情所采取的大规模封城措施没有关系。主要还是由极地漩涡造成的,特别是在寒冷的冬春季节。该组织的科学家进一步解释说, 臭氧洞是臭氧越来越少这一更大问题的表层症状。臭氧洞会因局部地区年度周期气象环境的变化而变化,并不是长久性愈合。

虽然北极臭氧洞很罕见,但南极臭氧洞过去35年来一直存在。南极的臭氧洞每年的大小都有所不同,但恐怕不会在一时半会得到永久性修复,但自1996年禁止使用CFC氯氟烃以来,已经开始缓慢恢复。氯氟烃是用于制造喷雾剂、泡沫、溶剂和制冷剂的化学物质。根据世界气象组织(WMO)的数据,自2000年以来,南极的臭氧洞正在以每10年约1%~3%的速度缩小。但世界气象组织预计至少要到2050年,南极臭氧洞才能得到彻底修復臭氧层可以吸收对生物有害的紫外线,降低人体皮肤癌、白内障等风险,却在20世纪的工业发展下遭到破坏。此时,蒙特利尔议定书应运而生,并将每年的9月16日作为国际臭氧保护日。各国约定停用破坏臭氧的化学原料,不仅成功保护了臭氧层,去年开始更对减缓气候变迁做出重大贡献。

回顾臭氧层保护的进展,从1930年氟氯碳化合物(CFC)成为工业原料,1970年由科学家提出氟氯碳化合物对臭氧层破坏的警告,1980年代出现更多科学证据,一直到1987年签订蒙特利尔议定书,成为联合国历史上第一个被缔约国一致批准的条约。到了2000年,CFC在大气中的浓度已经显著下降,臭氧层的破坏也得到修补。

成功达成臭氧层修复目标虽已是国际环境治理的一大成就,却不代表环境保护能从此一劳永逸。每每随著科学与侦测技术的突破,人类对自然体系的认识就更深一些,而过去曾以为的科学解方,也可能带来新的副作用与冲击。例如各国最初为了停止CFC的使用,决定改以氢氟烃(HFC)等其他材料替代,但随著各界对于温室气体排放的更深了解,科学委员会也发现,HFC虽不会破坏臭氧层,却会严重加剧全球暖化。因此在2016年,缔约国在蒙特利尔议定书的架构下通过吉佳利修正案,从2019年开始逐步改用氢氟烯烃(HFO)替代。根据联合国政府间气候变迁专门委员会的建议,各国应在2100年以前把升温控制在1.5°C内。若停用HFC,可在未来百年内避免0.5℃℃的升温,对减缓暖化有巨大的贡献。

不论是保护臭氧层或减缓温室效应,蒙特利尔议定书都已经得到各国共识、达成了明显的效果,让人不禁联想到近年引起大规模罢课游行的气候变迁议题,年轻一代抗议决策者的行动过于缓慢消极。联合国从1992年决议减少温室气体排放,经过京都议定书的失败,时至今日却还是无法对巴黎协定的许多条文达成共识。相较之下,蒙特利尔议定书帮助各国共同合作,形成有效的减碳对策。

当然,蒙特利尔议定书的经验很难被完全复制。臭氧层破坏对人体的伤害立即可见,使用氟氯碳化合物的产业也是明确且数量有限;反观温室气体减量,需要大范围改变现有的经济体系才能达成减碳目标,发展中国家跟发达国家之间的责任分配也常有争议,这或许是气候公约进展相对缓慢的原因之一。

无论如何,蒙特利尔议定书强大的科学支持与细致的实务考量所奠定的国际治理基础,始终被视为最成功的环境协定。随著臭氧日的到来,该重新审视人类面对气候变迁与减碳议题,唯有对危机的共同认知,才能跨越利害关系与国界束缚,创造新的环境与经济治理典范。

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