我在夏威夷潜水，看到的珊瑚礁是灰的和黄色的，远不如我想象中那样色彩斑斓。后来才知道那些珊瑚礁已经死掉，同样的故事发生在南太平洋，你以为这里离着污染源足够远，但大气和水的循环把整个地球的生物圈联系起来。大气中的二氧化碳浓度增加另一个问题是海水酸化，很多人觉得这个问题比全球暖化更严重。大气中一半的二氧化碳最终溶于海水，会使海水的酸度提高。化学上用pH值来表示酸度，现在估计因为人类使用化石燃料，海水pH值降低了0.1度，如果空气中二氧化碳浓度增加一倍，pH值下降0.23，到2100年，会下降0.3到0.5。这个预测远远比温度变化可靠。那么说pH值变化是有问题的喽？事实上，海水的pH值从一个地方到另外一个地方有0.1度的涨落是很正常的，但正是这个涨落导致了海水生物各个地方的不同性。0.1度虽然不像酸雨那样有2度以上的pH值变化，但它已经足够使珊瑚面临灭亡。深入一点讲，酸度的变化会改变很多化学反应的速度和种类，它的影响是我们人类现在还不能全部认识到的，但没有人会认为这是件好事。

 臭氧空洞

 再说说臭氧空洞，小时候有部电影，算是中国拍得极早的科幻电影，葛优还在里面扮演了个科学家什么的，说臭氧层烧出洞了对地球怎样怎样。臭氧层和温室气体是一个相关但又不太一样的问题，很多方面，其实臭氧层的问题比我们想象的要乐观一点。太阳光含有从自外到红外各种颜色的光。臭氧层主要吸收的是紫外光，而温室气体吸收红外光。紫外光人眼虽然看不到，但它对生物的伤害是最大的，它可能造成皮肤的灼伤甚至皮癌，很多情况下人们用它来杀菌消毒。原因很简单，紫外光的光子携带有更高的能量，在皮肤里，它可以改变DNA的结构，导致癌变，在大气里它能使氧分子变成两个单独的氧原子，这些氧原子跟氧分子又结合起来成为臭氧分子。臭氧分子对紫外线有很强的吸收作用，这又是正反馈的过程，紫外线被吸收产生臭氧分子，臭氧分子吸收更多紫外线。臭氧产生在距地面15公里到20公里的大气层中，这一层又叫臭氧层。它保护了我们。

 没有太阳光就不会产生臭氧，这意味着在两极的极夜时候臭氧层是很薄的。过去的几十年科学家在南极用紫外探测器纪录臭氧层变化，1970年以后人们发现它的厚度每年减少，这就是人们说的臭氧空洞。

 

 

 

臭氧空洞的出现，是因为人类的活动么？这个空洞是会盘踞在南极还是最终扩散到整个地球，没有人知道，虽然有些看法认为人类的活动会使这个空洞扩大，事实上，人类广泛使用的氟利昂，含有氯氟和碳的化合物（CFC）。CFC类的化学性质极其稳定，它们从冰箱和空调中跑到大气里会呆很久，直到它到达了臭氧层。到了臭氧层以后，它被紫外线分解成氯和氟，它们都能有效的把臭氧转化成氧气，但自己不发生变化。这样的破坏臭氧的过程就会继续下去。我们不确定臭氧空洞是不是要扩大到人类居住区，但没有控制的使用CFC类气体肯定是个问题，因此有了蒙特利尔协定。这个协定很快为各国所接受，CFC的使用大量下降，至少，现在我们不那么担心这个问题。CFC还会在大气中停一段时间，但至少现在情况稳定下来。对澳大利亚的居民而言，问题并未完全解决，紫外窗口还时不时地改变形状，有些时候威胁到澳大利亚南部。

 大气化学是门非常复杂的学科，但至少从臭氧的例子来看，人类对环境的影响也许比我们估计的要严重，但蒙特利尔协定的成功告诉我们，如果人类能充分认识到问题的严重性，我们也许还是能有所作为的。