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臭氧对全球变暖的影响可能超出预料

【时间】2022-05-26【来源】美国物理学家组织网

 
研究发现,臭氧可能正在削弱地球最重要的冷却机制之一。这一发现打破了人们的原有认知,使得臭氧作为温室气体的意义更为显著。

一项新的研究表明,在20世纪下半叶,与南极接壤的海洋中几乎三分之一水域变暖是由于大气层高处和低处的臭氧浓度变化造成。

随着地球变暖,南冰洋的大幅迅速变暖影响了它作为吸收多余热量的主要区域之一的作用。

此次变暖主要是由于大气层低处臭氧含量增加导致。臭氧是雾霾的主要成分之一,其自身就是有害污染物。但研究表明,臭氧可能在未来推动气候变化中发挥重要作用。

米凯拉·赫格林(Michaela Hegglin)博士(大气化学副教授,该研究作者之一)表示:“近地表臭氧对人类和环境有害,但这次研究显示臭氧还对海洋吸收大气中多余热量的能力产生重大影响。”

“这些发现令人大开眼界,强调了为预防臭氧浓度和全球气温进一步上升而开展大气污染管控的重要性。”

《自然气候变化》期刊发表了由加利福尼亚大学河滨分校牵头的国际科学家团队的最新研究成果。

该团队运用模型模拟了1955年至2000年期间大气层高、低处臭氧浓度的变化,将其与其他影响因素加以区分,补充了针对臭氧影响南冰洋吸热能力现有认识的不足。

模拟结果表明,大气层高处臭氧浓度的降低和低处臭氧浓度的上升均会造成高纬度地区海水上层2公里处由于温室气体总体浓度上升导致的变暖现象。

结果还显示,大气层低处臭氧的增加占研究期间南冰洋由臭氧引起的所有变暖现象的60%——该结果远超此前预期。这十分令人惊讶,因为对流层臭氧浓度上升主要被认为是北半球的气候强迫所致,因为主要污染发生在北半球。

臭氧在20世纪80年代备受关注,当时在南极上空的高空臭氧层中发现了一个空洞,而罪魁祸首是工业和消费品中使用的全氯氟烃(CFCs)。

臭氧层至关重要,可以过滤掉有害的紫外线辐射,以防其抵达地表。这一研究发现促成了《蒙特利尔议定书》的缔结,该国际协议停止了CFCs的生产。

赫格林博士表示:“一直以来我们都清楚大气层高处的臭氧损耗已经影响了南半球的地表气候。我们的研究表明,主要发生在北半球并‘泄漏’到南半球的空气污染导致大气层低处臭氧含量增加,这同样是一个严峻问题。”

“我们有希望找到解决方案,《蒙特利尔议定书》淘汰CFCs的成功实践表明,采取国际行动来防止对地球的损害是有可能的。”

臭氧是在大气层高处通过氧分子和来自太阳的紫外线辐射相互作用下生成。大气层低处的臭氧则是由于汽车尾气与其他排放物等污染物之间的化学反应形成。

大气中的臭氧浓度变化会影响到南半球的西风带,也会导致南冰洋近表面盐度和温度的显著差异。二者对洋流的影响各不相同,进而对海洋吸热产生影响。