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地球臭氧层停止变薄的自然原因
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地球臭氧层停止变薄的自然原因
杨学祥
联合国近期出台了一份评估报告，报告指出，全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗。300名科学家汇总了四份一年一度的臭氧评估。他们现在希望平流层的臭氧层能够在2045到2060年恢复到上世纪80年代的水平，这比预期要“稍微早了一点”。
20世纪80年代科学家发现了南极上空的臭氧空洞，自此，卫星和地面站就不断地对此臭氧空洞进行监测。计算机模型显示，这个臭氧空洞将在2040或2050年前后被自动修复。而科学家最新（2005年）的分析表明，该空洞的修复可能被推迟到2065年左右。
氯氟烃不易分解，可在大气中存留50-100年，从而可以长期破坏臭氧层。1987年签署的《蒙特利尔议定书》至今才过了23年，臭氧层停止变薄与该理论的预测不符。究竟谁在控制臭氧层消耗？研究表明，以下三种原因提供了可能：
第一、1947-1976年拉马德雷冷位相对应臭氧层增厚，1977-1999年拉马德雷暖位相对应臭氧层变薄，2000-2030年拉马德雷冷位相对应臭氧层增厚。地球臭氧层变化与拉马德雷现象有关。对比表明，厄尔尼诺事件与臭氧层变薄同时发生，拉马德雷冷位相增强拉尼娜事件，抑制厄尔尼诺事件，是臭氧层恢复的原因。
第二、2009年太阳黑子出现罕见的最低记录。新华网华盛顿
太阳风是破坏臭氧层的元凶，2009年太阳“平静”得很，太阳黑子活动很可能已经达到近一个世纪以来的最低谷。这使太阳风减弱，臭氧层得以恢复。
第三、火山喷发是破坏臭氧层的因素之一。近十年没有发生强烈的火山喷发。
世界十大火山喷发之一：1991年皮纳图博火山爆发，它的爆发指数达到6级，据称它的爆发规模在20世纪位居第二，这次爆发导致大约800人丧生。该火山位于菲律宾群岛邦板牙省、描礼士省和打拉省交界处。同一时期发生的热带风暴助长了火山熔岩的散布。结果全球气温在3年内持续下降，臭氧的消耗量也临时增加。（十大改变地球火山喷发：http://www.china.com.cn/international/txt/2010-04/27/content_19912896_3.htm）
2004年我们发表了《臭氧洞是一种自然现象：南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系》一文，文章指出，在1978-2000年南极臭氧洞快速增大时期，正处于拉马德雷现象的暖位相；在1957-1976年和2002-2004年南极臭氧洞快速收缩时期，正处于拉马德雷现象的冷位相。由此可见，南极臭氧洞与高空气压流密切相关，它首先是一种自然现象。
2010年处于拉马德雷冷位相时期的第十一年，全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗。我们的预测得到证实。
根据上述规律推断：
其一、2035-2065年拉马德雷暖位相是臭氧层变薄时期；
其二、2013年太阳黑子峰年附近是臭氧层变薄时期；
其三、如果发生强火山喷发，臭氧层也会变薄。
我们的推断还需要检验的时间。
附件：
联合国报告称地球臭氧层停止变薄
http://www.sina.com.cn
新华网消息：联合国近期出台了一份评估报告，报告指出，全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗。以下是相关报道摘编：
【法新社日内瓦9月17日电】联合国科学家说，地球上层大气的保护性臭氧层已经停止变薄，到本世纪中期能有很大程度的恢复。而这要归功于不准使用有害化学物质的禁令。
本周发表的《2010年臭氧层消耗科学评估》报告说，1987年出台淘汰氯氟烃——用于冰箱、气溶胶喷雾和一些包装用泡沫材料中的物质——的国际协定作用很成功。
臭氧是一种天然的保护性过滤层，可以抵御来自太阳的有害紫外线。紫外线可以导致晒伤、白内障、皮肤癌，还会对植物造成损害。
在20世纪70年代，人们第一次观察到南极上空出现季节性的臭氧层空洞。到了80年代，当科学家们发现大量使用氯氟烃导致问题恶化后向世人敲响了警钟，并促成196个国家和地区签署《蒙特利尔议定书》。
世界气象组织的研究负责人莱恩·巴里说：“1987年签署的《蒙特利尔议定书》旨在控制臭氧层消耗。议定书已生效，它在过去的几十年里阻止臭氧层迸一步消耗。它保护了我们。”
他对记者说：“全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗，不过尚未递增。”300名科学家汇总了四份一年一度的臭氧评估。他们现在希望平流层的臭氧层能够在2045到2060年恢复到上世纪80年代的水平，这比预期要“稍微早了一点”。
虽然氯氟烃已经逐步淘汰，但它堆积在大气层中经久不散，遏制工作的效果需要数年时间才能慢慢呈现。
南极上空的臭氧空洞每年春季出现时大小不一，科学家一直在进行密切监测。报告说，南极上空的臭氧空洞有可能维持时间更久，气候变化也许还会令其恶化。
巴里解释道，科学家仍在试图搞清楚臭氧消耗和全球变暖之间错综复杂的相互作用。巴里说：“在南极，臭氧空洞和表面气候的作用越来越明显。这导致表面温度和气流模式出现重大变化。”
报告说，氯氟烃被列为导致全球变暖的温室气体之一，因此淘汰氯氟烃能减少气候变化，带来多种显著的益处。
巴里预计，这每年能减少100亿吨温室气体的排放。人们用对臭氧有利的物质——含氢氯氟烃和氢氟碳化物——取代冰箱和塑料中的氯氟烃。但是，这两种物质同样是作用明显的温室气体。氢氟碳化物的温室效应是二氧化碳的1.4万倍。根据联合国机构的数据显示，氢氟碳化物的排放每年增加8%。
联合国环境规划署执行主任阿希姆·施泰纳在一份声明中说：“这表明在整个气候变化挑战中，有一个更需要采取进一步行动的领域。”
【台湾《联合报》9月18日报道】联合国发布最新报告指出，在各国的努力下，保护地球的臭氧层已停止损耗，不再变薄，这也有助减缓温室效应。
报告称许多臭氧消耗物质也是强效温室气体，《蒙特利尔议定书》能有效执行，也有助减缓气候变化。2010年，执行《蒙特利尔议定书》减少的臭氧消耗物质，若以二氧化碳当量计算，比控制二氧化碳排放的《京都议定书》第一个承诺期(2008至2012年)目标削减量高五倍。
除有助和缓气候变化外，保护臭氧层也有益人类健康。若没有《蒙特利尔议定书》，至2050年，臭氧消耗物质在大气中的浓度可能比现在高十倍，将增加2000多万个皮肤癌病例和1.3亿个白内障病例，并对人类免疫系统、野生动物及农业生产造成广泛危害。
http://news.sina.com.cn/w/2010-09-19/111821132917.shtml
分析表明南极臭氧空洞2065年左右自动修复
http://www.sina.com.cn
人民网北京
据美联社报道，科学家对此看法的依据是，由于在美国和加拿大旧型号的电冰箱和车用空调器还在使用，并继续释放臭氧层破坏物质。
如果科学家的预言是正确的，这就意味着，人们将更长时间的遭受导致皮肤癌和白内障的紫外线的侵害。同时，紫外线对地球上的生物多样性也有负面影响。
20世纪80年代科学家发现了南极上空的臭氧空洞，自此，卫星和地面站就不断地对此臭氧空洞进行监测。目前的计算机模型显示，这个臭氧空洞将在2040或2050年前后被自动修复。而科学家最新的分析表明，该空洞的修复可能被推迟到2065年左右。同时，国家海洋大气管理局的约翰奥斯汀(John Austin)所采用的新的数学模型显示，北极上空面积较小的臭氧空洞将在2040年左右被修复。这个研究结果在旧金山举行的美国地球物理学联合会会议上被提出。
美国宇航局戈达德空间飞行中心的大气学家保罗纽曼(Paul Newman)认为，这个发现对人类来说是悲哀的，因为它意味着，我们将受到更多的紫外线侵害。
对臭氧空洞的监测数据每年显示的结果都在变动，因此，科学家很难推断这些变化的长期影响，以及对恢复发生的作用。
今年九月在南极测量到的臭氧空洞约为1000万平方英里，相当于北美洲的面积。2003年时监测到该空洞的面积呈现出最大值，为1100万平方英里。
电冰箱、气体喷雾剂和溶剂中所含的氯氟烃(CFC)被认为是迫害臭氧层的元凶。专家们都承认，在20世纪80年代在180多个国家签署蒙特利尔公约以后，氯氟烃和氯，溴等臭氧层破坏物质的量减少了。但是，新的研究表明，氯和溴并没有想象中消失得那么快。在2003年，美国和加拿大所释放出的臭氧层破坏物质占全球总排量的约15%，尽管，这两个国家已经不再生产含臭氧层破坏物质的产品。
国家海洋大气管理局全球监测处的科学家戴尔哈斯特(Dale Hurst)说，这种化学物质要经过几十年才能完全消失，这将会推迟臭氧空洞的恢复。
新的卫星图像表明，季节性的天气变化也会影响到臭氧层空洞的恢复。美国宇航局的最新的卫星图像显示，在寒冷的南极的冬季，氯会转化为一种对臭氧层危害更大的形态，导致臭氧的流失。由于北极比南极稍暖，因此这种影响不是很明显。(王淏)
http://tech.sina.com.cn/d/2005-12-08/1103786283.shtml
我国科学家杨学祥提出新观点：臭氧空洞“元凶”是太阳风
太阳风是一种高能粒子流，穿越地球磁层后，沿磁力线集中到南北两极，并与臭氧结合成水，进而破坏极地臭氧层。
本报长春
杨学祥一直从数学模式的视角进行地球科学理论研究，迄今已出版一本专著，发表论文50多篇。目前他正在从事获得“国家自然科学基金”资助的有关地球演化和气候变化的研究。上述观点是在他与同事合著的论文《太阳风、地球磁层与臭氧空洞》中提出的，并发表在今年第5期《科学美国人》杂志中文版上。最近，这一新观点经新华社向世界播发后，在国际上产生强烈反响，一些华文报纸纷纷采用，世界四大通讯社之一的法新社，几乎全文转发了新华社英文稿。
1985年，英国科学家首次报道南极上空出现巨大臭氧空洞，后来人们发现这个臭氧空洞早已产生，并一直在稳定、逐步地扩大。大多数科学家认为，这是30年代以来人类大量使用氟利昂造成的，其释放出的氯离子破坏臭氧分子，从而使臭氧浓度急剧减少。
杨学祥认为，人类使用氟利昂是南极臭氧空洞形成的主要原因。这一观点依据不足。他说，事实上，北半球的大陆面积和人口占全球的大部分，人为产生的氟利昂也集中在北半球。如果是氟利昂的原因，则臭氧空洞应该出现在北极而非南极才能解释得通。
他在论文中指出，有三个因素结合起来使南极臭氧层出现空洞：太阳风的压力使地球南极上空大气层变薄；处于开裂期的地球南半球由于火山爆发释放出大量有害气体破坏臭氧层；太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。其中，太阳风是地球臭氧空洞的“元凶”。
太阳风是一种形象的说法，其实它不是流动的空气，而是一种高能粒子流。当彗星向太阳靠近时，太阳风及光压、太阳电磁辐射将彗星的彗发物质吹走，形成一条背光的彗尾。同彗星一样，包括地球在内的行星在趋近太阳时，也会产生大气的背光运动并丢失一部分质量。行星大气的演化为此提供了可靠证据，如离太阳最近的水星大气极为稀薄，离太阳较近的类地行星原始大气早已消失殆尽。而离太阳较远的类木行星都有浓厚的大气，成份以原始大气氢和氦为主。
杨教授说，由于受地磁层的保护，太阳高能粒子中每年仅有一小部分穿越地球磁层，并沿着磁力线集中到南北两极。由于高能粒子中以氢元素为主，到达两极后容易和臭氧结合成水，所以它首先破坏的是两极的臭氧。根据计算，进入南极的太阳粒子比进入北极的多6.6%。还有资料表明，近百年来，地磁偶极矩减少了5%，造成对地球的保护能力下降，使南极上空臭氧空洞逐年扩大。太阳高能粒子进入大气层每年消耗掉地球臭氧含量的10％，但由于地球上生物的作用，使一部分二氧化碳变成氧，使消耗的部分得到弥补。
地球公转轨道近日点在冬至前后时，南极圈更多地处于太阳光照射下。在太阳风的作用下，南极的大气产生背光北移运动，因此大气层变薄，大气质量（包含臭氧）大量散失到太空中。
根据杨学祥的研究，地球南半球是个逐渐开裂的半球（北半球则是压缩半球），因地壳的开裂喷发出大量包括卤素在内的地下气体，更直接地消耗了南半球的臭氧含量。地球产生的卤素比人类制造的氟利昂多得多，我国天山火山6千年前的一次喷发释放出相当于人类170多年制造的氟利昂的总量。他强调说：“这并不是说，人类就可以肆无忌惮地制造和使用氟利昂。事实上，人类减少使用氟利昂，更好地保护环境，会对臭氧层保护起到积极影响。”
为什么北极上空没有形成臭氧空洞？杨教授解释说，在夏至时，太阳光直射北回归线，从而产生北半球上空大气的背光南移，此时地球远离太阳而进入远日点，所以北极大气背光南移规模变得更小，不足以产生臭氧空洞。
他指出，“臭氧空洞是个动态的、在两极之间进行漂移的自然过程。”由于地球围绕太阳旋转的轨道是一个椭圆，其近日点和远日点相互变化周期为2.1万年。所以臭氧空洞有一半时间即1.05万年在南半球，另一半时间在北半球。根据天文资料计算，地球公转轨道近日点到公元l1500年将与夏至重合。
《科学时报》
http://www.envir.online.sh.cn/info/np/file.asp?file=996-30-80.txt
臭氧洞并非人类独创：火山爆发曾创造史上最大臭氧洞
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人类违背自然规律只能导致自身的灭亡
——真正决定臭氧洞增减和温室气体增减的是自然力量而不是人类
作者：杨学祥
关键字：臭氧洞，火山，生物灭绝，恐龙灭绝，科学假说，实践检验，自然规律
新浪科技讯 北京时间
众所周知，在距今约1.3亿年前的侏罗纪，恐龙家族曾在生物界称霸一时。但到了距今约6千万到7千万年前的白垩纪，这些“霸主”们却都神秘地灭绝了。俄罗斯科学院地质构造和地球物理学研究所的基里洛娃博士指出，近年来，俄科研人员在俄远东的昆杜尔地区和布列亚河附近等4个地点发掘出了大量的白垩纪恐龙骨骼化石。专家在对其进行研究时发现，很多恐龙的骨骼化石上都留有该恐龙生前曾长期肢体溃烂的证据。俄专家将上述发现与本地区的地球历史研究成果相结合，提出了一个观点：恐龙灭绝的原因与臭氧层空洞的出现和剧烈的气候变化密切相关。基里洛娃介绍称，在白垩纪时期，太平洋中部曾发生过规模极大的海底火山爆发。火山爆发后，海水涌向了陆地，部分地改变了恐龙的生存环境。规模如此之大的火山喷发必然会生成大量含碳气体，这些气体足以严重改变地球大气成分，使大气中出现超大面积的臭氧层空洞。这样，阳光中的紫外线就会肆无忌惮地穿过“空洞”射向地球。过量的紫外线辐射不但能使恐龙的肢体上产生病变和溃烂，而且还能够影响食物链和改变地球气候。对于适应能力不强的恐龙来说，这无异于灭顶之灾。此后，火山爆发的影响逐步减弱，海水开始退却，含碳气体排放量急剧减少，臭氧层空洞逐渐消失，地球气候再次大规模改变[2]。
杨学祥认为："人类使用氟利昂是造成南极臭氧空洞的主要原因的观点说不通。"他说，事实上北半球的大陆面积和人口占全球的大部分，人为产生的氟利昂也集中在北半球。如果是氟利昂的原因，则臭氧空洞应该出现在北极而非南极才能解释得通。他说，太阳风才是地球臭氧空洞的"元凶"。太阳风是一种高能粒子流。由于受地磁层的保护，太阳高能粒子中每年仅有一小部分穿越地球磁层，并沿着磁力线集中到南北两极。由于高能粒子中以氢元素为主，到达两极后，最容易和臭氧合成水，所以它首先破坏的是两极的臭氧。
根据
科学家刚刚宣布：“一切结果都证明了蒙特利尔国际协议和它的修正案成功抑制了臭氧的消耗”[4]，接踵而来的却是2006年南极臭氧洞接近历史最大水平[5]；世界减排二氧化碳的呼声日益强烈，却又遭遇甲烷自然排放高潮而处境尴尬[6]。正如我们前几天所说，从改造自然到破坏自然，再到修复自然，这是人类对自然力量错误认识的三部曲。事实上，人类不过是自然的一部分，最终决定性的力量不是人类，而是自然规律[7，8]。
科学的理论要经得起科学实践的检验。南极臭氧洞和温室效应首先是一种自然现象。或许，人类修补南极臭氧洞和减排温室气体的努力有点象猴子捞月亮，真正决定臭氧洞增减和温室气体增减的是自然力量而不是人类。2006年南极臭氧洞的重新扩大使人类成功保护臭氧的神话彻底破灭。时间会告诉我们最终的结论。我们等待时间的检验。
从改造自然到破坏自然，再到修复自然，这是人类对自然力量错误认识的三部曲。事实上，人类不过是自然的一部分，最终决定性的力量不是人类，而是自然规律[7]。人类违背自然规律只能导致自身的灭亡。
由英国谢菲尔德大学大卫•毕尔林教授领导的研究小组在《皇家学会哲学汇刊》上刊登了他们的发现：地球历史上出现的最大臭氧洞并非人类所为，而是2.51亿年前的一次火山爆发所“创造”的，刺穿这个臭氧洞的紫外线强烈最高可达穿过人类使用氟利昂和其它化学物质制造的臭氧洞的紫外线的6倍。俄罗斯科学院的专家最近在对俄远东地区的4处已被发掘的“恐龙墓地”进行研究后认为，恐龙灭绝的原因与臭氧层空洞密切相关。事实证明，人类并不是制造臭氧洞的元凶。
参考文献
1．任秋凌。2.51亿年前火山爆发曾创造史上最大臭氧洞。
2．回春。俄罗斯专家研究:恐龙灭绝与臭氧层空洞有关(图)。 腾讯科技。
3．我国科学家指出太阳风才是臭氧空洞元凶。
4．毛黎。低平流层中臭氧恢复还有外因 一半归功于人类氟氯化碳排放的减少。气象港-快讯。
5．黄龄。南极臭氧层空洞扩大 已逼近历史记录。
6．群芳。全球湿地甲烷排放“此消彼长”。
7．杨学祥. 人类对自然力量错误认识的三部曲.
8．杨学祥. 2006年南极臭氧空洞的范围达到创纪录的原因.
http://blog.gmw.cn/u/466/archives/2007/14405.html
南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系
作 者：杨学祥 上传日期：
臭氧洞是一种自然现象：南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系
杨学祥
摘要：对比可知，在1978-2000年南极臭氧洞快速增大时期，正处于拉马德雷现象的暖位相；在1957-1976年和2002-2004年南极臭氧洞快速收缩时期，正处于拉马德雷现象的冷位相。由此可见，南极臭氧洞与高空气压流密切相关，它首先是一种自然现象。或许，人类修补南极臭氧洞的努力有点象猴子捞月亮，真正决定臭氧洞增减的是自然力量而不是人类。时间会告诉我们最终的结论。
关键词：南极臭氧洞，南极涡旋，高空气流，拉马德雷，暖位相，冷位相
1． 1978-2000年南极臭氧洞的快速扩大
科学家在南极地区最早发现了严重的臭氧层破坏。南极是一个非常寒冷的地区，终年被冰雪覆盖，四周环绕着海洋。1985 年，英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现：在过去10-15年间，每到春天南极上空平流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损。极地上空臭氧层的中心地带，近95%的臭氧被破坏。从地面向上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成了一个“洞”，直径上千千米，“臭氧洞”就是因此而得名的。臭氧洞可以用一个三维的结构来描述，即臭氧洞的面积、深度及延续时间。1987年10月，南极上空的臭氧浓度下降到了1957-1978年间的一半，臭氧洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。从那以后，臭氧浓度下降的速度还在加快，有时甚至减少到只剩30%，臭氧洞的面积也在不断扩大。1994年10月观测到臭氧洞曾一度蔓延到了南美洲最南端的上空。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展，1995年观测到的臭氧洞的天数是77天，到1996年几乎南极平流层的臭氧全部被破坏，臭氧洞发生天数增加到80天。1997年至今，科学家进一步观测到臭氧洞发生的时间也在提前，1998年臭氧洞的持续时间超过100天，是南极臭氧洞发现以来的最长记录，而且臭氧洞的面积比1997年增大约15%，几乎可以相当三个澳大利亚的面积。这一迹象表明，南极臭氧洞的损耗状况正在恶化之中。
卫星观测表明，此洞覆盖面积有时比美国的国土面积还要大。到 1998 年臭氧空洞面积比 1997 年增大约 15%，几乎相当于三个澳大利亚大。前不久，日本环境厅发表的一项报告称，1998 年南极上空臭氧空洞面积已达到历史最高记录，为 2720 万平方公里，比南极大陆还大约 1 倍。
美、日、英、俄等国家联合观测发现，近年来，北极上空臭氧层也减少了 20%。在被称为是世界上“第三极”的青藏高原，中国大气物理及气象学者的观测也发现，青藏高原上空的臭氧正在以每 10 年 2.7% 的速度减少。根据全球总臭氧观测的结果表明，除赤道外，1978 - 1991 年总臭氧每 10 年间就减少 1% - 5%。
据新华社伦敦
据美宇航局7日发表的新闻公报介绍，有关数据是由宇航局地球观测卫星上的“全臭氧绘图分光计”测得的。在此之前，人们观测到的最大臭氧层空洞是
2． 2002-2004年南极臭氧洞的快速缩小
2002年9月，南极臭氧洞已经不可思议地缩减到原来的1/3大小，并且在近日一分为二。迄今为止仅有的解释是，空前的大规模气候变化将同温层变暖，于是抑制了能对臭氧层产生破坏的大气中化学物质的反应，同时还能引入一部分新的臭氧。新增加的臭氧可以帮助阻挡有害的紫外线辐射，这对于企鹅和居住在南半球南部的人来讲无疑都是喜讯。
臭氧洞的形成是由一些污染物引起的，例如过去常用于电冰箱和空调的含氯化合物等。在过去的6年当中，臭氧洞的面积一直稳定在大约2400万平方公里左右。然而，在过去的两周里，臭氧洞的面积下降到1500万平方公里，是从1988年以来的最小数值。
人造卫星上的臭氧监测仪，是由美国国家航空航天局和美国国家海洋和大气层管理署管理使用的，它从1979年就被开始用来观察臭氧洞。但是过去臭氧监测仪一直都没有观察到类似今年发生的这种变化。
气象学家将臭氧洞的奇怪表现归因为全球范围内的大气环流。气流仅限于较低大气层，其能穿过同温层，进而改变臭氧的分布模式，在南半球，现在的环流尤其明显。研究人员认为，这能使同温层变暖，就会降低化学物质对臭氧层的破坏，通过抑制能促进化学物质反应的冰云粒子的形成，气流能通过携带富含臭氧的空气来修复部分空洞。
目前大家都在试图找出这其中的原因。但是，新增加的臭氧只能临时性的缓解问题。只有靠大气层中的那些可以破坏臭氧层的污染物的缓慢自净，以及持续减少排放这些化学物质才是解决问题的关键[2]。
中新网
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新华网圣地亚哥2004年１１月１１日电 根据智利气象局９日的报告，自九月中旬以来，南极上空的臭氧层空洞面积已经减少了５０％，目前为１２００万平方公里。报告指出，当前臭氧层空洞的面积远远小于过去十年间１０月底的平均值，与２００２年同期的观测结果相当。
数据显示，南极臭氧层空洞在每年１０月面积达到最大。最新的观测结果似乎表明臭氧层空洞扩大的趋势今年有所抑制。本次报告中的数据来自智利的地面观测站，并得到空间卫星观测结果的证实[5]。
3． 南极臭氧洞的形成机制
南极臭氧洞的发现和观测，是臭氧层损耗现象最直观的证明，也是研究臭氧层损耗成因最重要的自然背景。南极臭氧洞成因有多种假设，其中主要有：
a、与太阳活动周期有关的自然现象
b、火山活动的影响
c、当地天气动力学过程的影响
d、人为活动的影响——如氯化物的排放进入大气平流层层
各种假设均有一定的说服力和自身的特点，目前还不能完全肯定某一种而否定另一种。但不管怎样，归根到底是物理和化学的作用。化学作用是影响臭氧浓度最根本的动力，物理过程影响着化学过程的效率，因为物理过程创造和影响化学作用过程的外部环境。物理过程（动力学过程）可能是南极臭氧季节性变化的主导因素，其他的自然因素可能为臭氧的化学消耗提供或创造适宜的环境或者一定程度上直接影响臭氧的浓度。但是，在漫长的历史过程中，臭氧的动态平衡已经形成，并为地球上的万灵生存提供免遭紫外伤害的保护伞。显然，没有人为活动的影响，臭氧损耗不可能象今天这样显著。况且，人类文明发展至今，人类在自然界面前不再仅仅是自然的产物，而且能够并且有意识或无意识地作为一种新的地质力量参与自然界的作用。在这种意义上，人为活动对臭氧损耗以至于整个环境的影响尤其重要，它有可能导致人类对文明发展的重新估量和定向。
根据科学家科考结果，科学家们推断：携带北半球散发的氯氟烃的大气环流，随赤道附近的热空气上升，分流向两极，然后冷却下沉，从低空回流到赤道附近的回归线。
在南极黑暗酷冷的冬季（6-9月份），下沉的空气在南极洲的山地受阻，停止环流而就地旋转，吸入冷空气形成“极地风暴漩涡”。旋涡上升至臭氧层成为滞留的冰晶云，冰晶云吸收并积聚氯氟烃类物质。
当南极的春季来临（九月下旬），阳光照射冰云，冰晶融化，释放吸附的氯氟烃类物质。在紫外线的照射下，分解产生氯原子，与臭氧反应，形成季节性的“臭氧空洞”。因为北极没有极地大陆和高山，仅有一片海洋冰帽，形不成大范围的强烈的“极地风暴”，所以不易产生象南极那样大的臭氧洞。但是，北极上空的臭氧在不断地减少[6]。南极基地风暴与9-11月地球自转速度变化有密切关系[7]。
4． 南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系
哥斯达黎加气象协会气象分析预报部主任加沃纳•斯托茨日前在这里接受本社记者采访时指出，据最新气象卫星云图预测，从 2000 年开始，“拉马德雷”正在进入“冷位相”阶段，这将使“拉尼娜”现象的影响加剧，对全球气候产生重大影响。
“拉马德雷”现象是美国海洋学家斯蒂文•黑尔于 1996 年发现的，在气象和海洋学上被称为“太平洋十年涛动”(ODP)。科学研究的初步结果表明，ODP 同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着极其密切的关系，被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”，“拉马德雷”一词在西班牙语中的意思也正是“母亲”。
“拉马德雷”是一种高空气压流，分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续 20 年至 30 年。近 100 多年来，“拉马德雷”已出现了两个完整的周期。第一周期的“冷位相”发生于 1890 年至 1924 年，而 1925 年至 1946 年为“暖位相”；第二周期的“冷位相”出现于 1947 年至 1976 年，1977 年至 90 年代后期为“暖位相”。
当“拉马德雷”现象以“暖位相”形式出现时，北美大陆附近海面的水温就会异常升高，而北太平洋洋面温度却异常下降。与此同时，太平洋气流由美洲和亚洲两大陆向太平洋中央移动。当“拉马德雷”以“冷位相”形式出现时，情况正好相反。
在谈到“拉马德雷”与“厄尔尼诺”和“拉尼娜”之间的关系时，斯托茨介绍说，如果“暖位相”的“拉马德雷”与“厄尔尼诺”相遇，将使其更强烈，出现的次数更频繁；假如“冷位相”的“拉马德雷”与“拉尼娜”现象相遇，那么“拉尼娜”将显示强劲的势头，出现频繁[8]。
对比可知，在1978-2000年南极臭氧洞快速增大时期，正处于拉马德雷现象的暖位相；在1957-1976年和2002-2004年南极臭氧洞快速收缩时期，正处于拉马德雷现象的冷位相。由此可见，南极臭氧洞与高空气压流密切相关，它首先是一种自然现象。或许，人类修补南极臭氧洞的努力有点象猴子捞月亮，真正决定臭氧洞增减的是自然力量而不是人类。时间会告诉我们最终的结论。
参考文献
1．保护臭氧层。http://www.acca21.org.cn/news/news07-03.html
2．一分为二的南极臭氧洞。摘自《科学时报》。http://www.lckp.com/dqtm/hbdg/51.htm
3．英报称南极臭氧洞已开始萎缩并将在2050年消失。 http://www.sina.com.cn
4．科学家称南极臭氧洞逐渐弥合 完全恢复尚需50年. http://news.tom.com
5．王洋。南极臭氧洞面积减小50% 目前为1200万平方公里。2004-11-12 10:14:02来源：新华网。编辑：刘蕊。 http://www.northeast.com.cn/kjnews/80200411120251.htm
6．南极臭氧洞的形成原因。中国教育和科研计算机网。http://www.edu.cn/20030911/3090749.shtml
7．杨学祥, 陈殿友. 构造形变、气象灾害与地球轨道的关系. 地壳形变与地震,2000,20（3）：
39-48
8．李强。哥专家称“拉马德雷”现象进入冷位相期。
http://www.enviroinfo.org.cn/Climate_Weather/b041805.htm
http://www.envir.gov.cn/forum/20044598.htm
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-364605.html
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