很多人或许对“臭氧层空洞”这个词还有很深的印象。有人说如今臭氧层空洞没人提起,证明当年的宣传都是耸人听闻的骗局,进而引申到说今天的气候变化也是“狼来了”。

这一观点当然遭到了研究者的反驳,但在评论里也能看出,确实很多人不知道臭氧空洞的后续如何。

所以臭氧层问题到底怎样了?

2006 年 9 月测定的南极上空的臭氧层空洞

简单说,臭氧问题可以算是脱离病危期了。臭氧空洞依然存在,大气层臭氧浓度依然没有恢复到正常水平,但整体趋势都在好转中。最重要的是,引发臭氧问题的元凶——氯氟烃类物质,得到了非常有效的控制。从这个意义上说,臭氧问题是全球环境运动中最为成功的案例。

什么是臭氧层?

臭氧是一种浅蓝色、有强烈刺激性和臭味的气体。它有两个最重要的特征:一是有强氧化性,常温常压下也能和多种物质发生反应;二是能吸收紫外线。作为人类,我们得感谢臭氧——正是它的这两个特征拯救了地球,让我们的蓝色星球没有变成火星一般的荒漠。

阳光中包含不少高能紫外线,不但能破坏复杂的生命分子,连水分子都能打碎,使之变成氢气和氧气。地球太小,引力不足,氢气会逃逸到太空中——经年累月,在这样的作用下,地球上的水本应越来越少。

但臭氧层的出现阻止了这个趋势,它对上拦截紫外线,让大部分阳光紫外线无法照射到地表,对下拦截氢气,让逃逸的氢气能变成水落回地面。与这样的作用相比,臭氧的另一个好处——阻止紫外线伤害地球生命,几乎不值一提了。

从太空观测的地球大气层

话虽如此,阻止水的丢失毕竟是漫长地质年代才能见效的事情,而紫外线损伤是当下立刻可见的事情。所以,臭氧层第一次吸引全球的关注,也是因为后者。

氯氟烃,臭氧的天敌

20 世纪 70 年代初,地球科学家正逐渐意识到全球气候在变暖,变暖可能和人类释放的气体有关。这些嫌疑分子里,有一类叫作氯氟烃(CFCs)。它是第一批工业上广泛使用的“人造分子”之一,具有稳定、不可燃、毒性较低的特征,广泛应用于制冷和气溶胶等领域。

当时的冰箱、空调等家用电器都大量使用氯氟烃。专利持有者给几种氯氟烃注册了“氟利昂”这一商标,后来氟利昂成了各种碳氟化合物制冷剂的通用代名词——我们甚至直接用“空调加氟”来描述给空调补充制冷剂的行为。

但是氯氟烃也有问题。它引发的温室效应是同样数量的二氧化碳的数百倍,且可以在大气层中稳定存在 100 年。就在研究它对大气层的影响时,1974 年,有两位科学家意识到,它在高空中会释放出氯原子。氯原子可以非常高效地破坏臭氧分子。1 个氯原子在同温层的整个生命周期里可以摧毁超过 10 万个臭氧分子——二十年后,他们将会因为这一发现获得诺贝尔化学奖。

内容来源:科普中国

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