科学家们监测地球平流层臭氧层恢复的积极迹象

每年，上层大气中的臭氧消耗化合物破坏了保护性臭氧层，特别是在南极之上。臭氧层通过从入口阳光吸收有害的紫外线辐射来充当地球的防晒剂，这些紫外线辐射会导致皮肤癌和损伤植物，以及地球上的生命的其他有害影响。虽然这些不同的化合物各自释放反应性氯或溴，但在一系列化学反应期间，分子在大气中具有一系列不同的寿命，这可能会影响它们对臭氧层的最终撞击的一系列不同的寿命未来的恢复。

科学家们正在密切监测地球平流层臭氧层的恢复积极迹象，这是通过使用含有氯氟烃（CFC）的化学品来耗尽的一系列工业和商业目的。学分：美国宇航局的戈达德太空飞行中心/杰斐逊贝克

在12月8日的科学问题上出现的透视作品中，美国宇航局研究人员讨论了区分三类化合物及其对上大气臭氧的影响的细微差别：持久和人造的化合物，短寿命和人制成的化合物，和从海洋中短暂和自然排出的化合物。所有的长持久和一些人为短寿命化合物由蒙特利尔方案控制，以减少对臭氧的影响。研究人员发现，持久的化合物仍然占据臭氧恢复的前景。

该讨论是关于缺乏臭氧消耗化合物的持续影响，这些化合物在大气中不到六个月的影响，其人类产生的排放量升起。它与联合国环境规划署负责管理蒙特利尔议定书及其修正案的工作，以禁止和淘汰臭氧的化合物。目前只有大气寿命的臭氧消耗物质从一年到100多年的范围，是控制的，因为它们在足够长的气氛中徘徊以达到上层大气层，称为平流层。较短的化合物是不受管制的，因为它们的影响不太重要。

“蒙特利尔议定书取得了巨大的成功，”Nasa在马里兰州Greenbelt，马里兰州的戈达德太空飞行中心和透视的第一个作者中的大气科学家清凉。由于蒙特利尔议定书的调节，臭氧耗尽氯和溴的水平在20世纪90年代中期在大气中停止生长，并且在几乎预期的速率下一直在降低。臭氧层显示出愈合的提示。

然而，长期受控物质，1987年之前发布的大多数，预计仍然包括2050年的总平流层氯和溴的56％，根据梁先生分析。相比之下，最多只有4％的氯和溴预计来自未调节的人产生的臭氧耗尽化合物。2050年氯和溴的剩余部分将来自海洋天然发出的化合物。但随着由于气候变暖导致的海洋温度，它们的排放率可能会在2010年至2100之间升高20％。额外的天然臭氧消耗化合物是森林火灾，天然和人体燃烧。

美国宇航局的科学家，国家海洋和大气管理，以及其他国际机构不断监控地球表面的平流层臭氧层和臭氧消耗化学品的水平。

NASA戈达德共同作者Susan Strahan表示，该物质是否达到平流层，或者不是决定哪个类别的化合物担心的素质因素。臭氧耗尽物质的寿命越长，将其延长到平流层并破坏臭氧。另一方面，短寿命的物质对延迟臭氧恢复的效果最小，因为在到达平流层之前，他们说的是造成的巨大影响。

由于过去几年的排放率增加，这些称为二氯甲烷的物质之一已受到最近的审查。这是一个多功能的替代工业中许多禁用的化学品。大约四个月的大气中的二氯甲烷在大气中脱落，其有害的降解产品完全从其排放的几年内从大气中除去。

“由于其非常短暂的性质，而且减排的不太可能的情景持续高增长率，良性不太可能对臭氧层产生重大影响，”梁说。梁认为，一旦行业达到了基于经济需求的携带能力，它的排放率将达到高原。

此外，在陆地上发出的工业短期臭氧消耗物质，通常在中纬度地区，有四到六个月的平流层之旅。梁说，这略长于寿命，允许更多的时间被雨被摧毁或被雨水破坏或冲洗。

然而，从海洋表面自然释放的短叶溴化合物对臭氧产生的影响比其短寿命的工业表兄弟更明显。因为它们以大量从热带海洋释放，因此它们在一个月或两个月内通过热带雷暴迅速倾向于平流层，在那里他们可以摧毁臭氧的少数一生。

“其他主要因素是气候变化。随着热带海洋温暖，甲基溴和其他短叶溴化物种的自然排放将增加，“斯特拉邦说。“而且你无法关闭它。随着海洋温暖的，排放量继续增加。“

同样关注的是禁止的化学物质，这些化学品在大气中继续进入和积累。一个例子是四氯化碳，其受蒙特利尔方案调节，在大气中具有33岁的寿命。虽然其生产，使用和破坏被准确地监测和报道，但它也可以在氯仿和二氯甲烷的生产线中形成作为副产物。梁说，因为它具有高度挥发性，它有意外排放到大气中。它可能不是唯一监管的臭氧耗尽物质，这些物质潜入其他化学品的生产线未潜入。

梁和斯特拉罕在他们对大气层模拟的组合的分析和臭氧消耗化学品浓度的测量。美国宇航局的戈达德地球观测系统版本5（Geos-5）模型模拟​​了3-D的大气，这使得研究团队通过他们的上层大气的旅程来遵循地面的大气气体。该模型由卫星观察，基于地面网络测量现实世界中的臭氧耗尽化学品的观察，以及从2013年和2013年最近的空中热带热带对象实验（ATTREX）的观察结果。大气断层扫描（Atom）全球大气调查，自2016年以来已经进行了三部部署。

出版物：清亮等人，“臭氧恢复的担忧，2017年12月8日：卷。 358，第6368页，第1257-1258页; DOI：10.1126 / science.AQ0145