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北極現有記錄以來最大臭氧洞 異常低溫空氣困平流層造成

2020/4/8 — 13:24

歐洲太空總署哥白尼計劃的衛星最新數據顯示,北極上空的臭氧層濃度大幅降低造成迷你臭氧洞,專家估計迷你臭氧洞出現的原因是,包括平流層的凍結氣溫等異常大氣條件使北極上空的臭氧水平突然下降。

平流層臭氧層會吸收來自太陽的紫外線,保護地球上的生命免受皮膚癌與白內障等損害。從 1970 年代開始,學界發現南極地區的臭氧層會在當地春季開始轉薄,九月中至十月初會變得最薄,而這個情況源於人類使用製冷化學物質如氟氯烴 (Chlorofluorocarbons, CFC) 與氫氯氟烴 (Hydrochlorofluorocarbons,  HCFC) 、低於 -80°C 的極低溫、陽光直射、風場等因素引起。人類排放的 CFC 、 HCFC 等物質也會加速分解平流層臭氧分子,令臭氧層穿洞,使地表曝露於更多的紫外線輻射下。

德國航空太空中心 (DLR) 的團隊從哨兵 5P 號 (Sentinel-5P) 的數據發現,上月 14 日起北極上空的臭氧層有異常消耗。過去,北極也會偶爾出現迷你臭氧洞,但今年的臭氧消耗量都比往年相對大得多。

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DLR 高級研究員 Diego Loyola 表示,今年在北極上空觀察到的臭氧洞最大延伸範圍不足 100 萬平方公里。與南極臭氧洞相比,只是非常細小;南極臭氧洞通常約為 2,000–2,500 萬平方公里,持會持續 3 到 4 個月才會變細。

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北極的氣溫通常不會驟降至南極水平,但今年,繞北極流動的強風將冷空氣困在平流層的極地渦旋 (polar vortex) 中。在冬季結束時,北極上空的第一道陽光引發了這種異常強烈的臭氧消耗並形成相對較大的臭氧洞。 Loyola 團隊預計,北極臭氧洞在本月中旬自然被修補。

哨兵 5P 號任務負責人 Claus Zehner 補充,自 1995 年以來,衛星上的對流層監測儀 (Tropomi) 提升了歐洲從太空進行連續全球臭氧監測的能力,而自有監察以來,人類從未目睹過如此大的臭氧空洞在北極上空形成。

世界氣象組織、聯合國環境署等多個國際組織每 4 年發表的《臭氧消耗科學評估》數據顯示,自 2000 年來,臭氧層以每十年 1–3% 的速度修復,預計北半球和中緯度臭氧在 2030 年左右修復,接著南半球臭氧層在 2050 年修復,南極臭氧層到 2060 年修復。

哨兵 5P 號的對流層監測儀可測量多種微量氣體,包括每天覆蓋全球的氣溶膠 (aerosol) 和雲的性質。作為歐盟哥白尼計劃的一部分,哨兵 5P 號與其他哨兵衛星將提供有關空氣質素、太陽輻射和氣候的重要訊息。

來源:
European Space Agency, Unusual ozone hole opens over the Arctic, 6 April 2020

文/Alan Chiu、審核/Edward Ho

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