臭氧层空洞的形成和扩大可以分为自然原因和人为原因。首先从自然角度分析,臭氧由3个氧原子组成,浓度最大的区域通常位于距离地面20-25公里的地方。臭氧是一种化学性质非常不稳定的物质,在臭氧层中能够发生某种化学反应,从而将臭氧分解成氧分子和氧原子,从而破坏臭氧层。

另外,从人为的角度来看,人类在生活中使用了大量的发泡剂、灭火剂、*虫剂、制冷剂等等,这些产品的使用过程中会产生氯氟烃,也就是我们常说的氟利昂。氯氟烃被排入空气中后会上升到臭氧层顶部,紫外线会将其中的氯原子分解出来,而被分解出来的氯原子会掠夺臭氧中的氧原子,使得臭氧变成氧,最终失去吸收紫外线的能力。此外,农业上无限制的使用化肥,这会产生大量的氧化氮,也是导致臭氧层变薄的主要原因之一。由此可见,臭氧层出现空洞的罪魁祸首其实还是人类自身。
南极的臭氧层空洞促使联合国各成员国很快通过了蒙特利尔协定书,在全球范围内禁止使用造成臭氧层破坏的罪魁祸首氟利昂。有关地球两极臭氧空洞的内容被写进了教科书,地球臭氧层所面临的危机似乎已经到了刻不容缓的地步,甚至已经开始威胁到人类的生死存亡。

由于氟利昂具有多种替代品,该条约得到了较好的执行,南极臭氧洞在2006年达到峰值后开始逐步缩小。预计到本世纪中叶南极臭氧层空洞将得到完全修复,恢复到1980年的水平。数十年来,由于人类各国联合“自救”,北极地区的臭氧层空洞已经完全“愈合”,而南极更大的空洞也正在慢慢恢复。但是,南极地区上空的空洞并没有完全“愈合”,它的大小仍随季节变化而不断变化,比如在每年的七八月份就会开始增大,一直到十月份左右达到极限,而后重新变小。

不过,相比几十年前氯氟烃滥用的时代,南极地区的臭氧空洞已经小了很多了。美国NASA和美国海洋大气管理局(NOAA)一直通过两颗卫星,Aura卫星和索米国家极地轨道伙伴卫星,及定期释放携带探空仪的气象气球,并使用一种名为多布森分光光度计的地面仪器,对南极臭氧层空洞进行监测研究和分析。根据2020年11月2日NASA公布了一个普大喜奔的好消息,南极上空的臭氧层空洞在9月降到了1988年以来的最低值,面积为1960万平方公里。
为了地球的安全,我们人类还是继续要遵守《蒙特利尔议定书》,严格的控制自己的行为,尽量减少化学成分的排放,按照科学家的预测,2060-2075年南极上空的臭氧层应该能够恢复到1980年的水平,至于什么时候能够完全恢复,目前还没有准确的答案。
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