臭氧層空洞會如何影響氣候變化?


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就像現在的氣候變化一樣,臭氧層空洞是20世紀80年代和90年代出現的重大環境危機。這個保護層位於地球大氣層的高處,破壞性紫外輻射在高空被臭氧吸收,在保持地球適宜居住方面發揮著至關重要的作用。在80年代中期,科學家在南極上空發現了一個臭氧層空洞。

罪魁禍首可追溯到含氯氟烴(CFCs)化學品,這些化學品通常用作製冷劑和製造氣溶膠。當在大氣中時,發現這些化學物質對陽光起反應並開始溶解臭氧。意識到這一危險,各國政府於1987年簽署了《蒙特利爾議定書》,逐步淘汰了含氫氟烴的使用。

三十多年來,這個臭氧層空洞似乎正在逐漸恢復 。然而恢復過程仍然進展緩慢,而且這個臭氧層空洞仍然對環境產生一些影響。現在,聯合國環境影響評估小組的研究人員進行了一項審查研究,以便更好地了解其具體會產生哪些影響。

最大的變化似乎是南極濤動(Antarctic Oscillation)。這是南半球中緯度和高緯度兩個大氣環狀活動帶之間大氣質量變化的一種全球尺度的“蹺蹺板”結構,這個風帶通常隨著時間的推移自然地向北和向南移動。但是這項審查研究發現,位於南極洲正上方的臭氧層空洞已經使南極濤動進一步向南移動,比其之前大約一千年移動的更多。

南極濤動的變化將氣候帶向南推動,改變了降雨模式,海面溫度和洋流。這改變了整個半球的氣候,對澳大利亞、新西蘭、南極洲、南美洲、非洲和南冰洋都有影響。

海洋的不同部分變得更加溫暖或變冷,這對這些地區的生態系統產生了影響。溫暖的海水破壞了澳大利亞島嶼塔斯馬尼亞州周圍的海藻床和巴西沿海的珊瑚礁。但是變冷實際上為一些區域帶來好處,導致出現更多的魚和磷蝦,這些是企鵝、海豹和鳥類等所需的食物。

“我們所看到的是,臭氧的變化已經改變了南半球的溫度和降水模式,這改變了海洋中的藻類,改變了魚類、海象和海豹生活的區域,所以我們“看到了食物鏈中的許多變化,”該研究的共同作者Kevin Rose說道。

由於氣候和臭氧層洞的綜合影響,其他生物正在遭受更多苦難。大氣中較高水平的二氧化碳使海洋變得更加酸性,從而使貝殼更薄,並且更容易受到來自臭氧層空洞的額外紫外線輻射的傷害。

在氣候變化和臭氧層空洞之間似乎也存在“反饋迴路”。 “溫室氣體排放會在低層大氣中捕獲更多的熱量,從而導致高層大氣降溫,”Rose表示。 “由於臭氧在較冷的溫度下耗盡,較冷的高層大氣正在使臭氧層的恢復速度減緩。”

該研究發表在《自然-可持續發展》(Nature Sustainability)期刊上。

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