这几年极端天气频发，人类也越发意识到了环境问题的重要，但今天要说的不是老生常谈的温室效应，是一个十几年前很流行的问题——臭氧层空洞。
自从进入2010年以后，我们似乎就很少听到别人谈论这个词了，它究竟是被解决了，还是就像“石油枯竭”一样，本身只是一个耸人听闻的谎言？
何为臭氧层？为什么说它出现空洞？
说到臭氧层空洞，则不得不提到氟利昂这种物质的存在。它在几十年前是最受人类宠爱的制冷剂，由于稳定、无毒、无腐蚀性，一跃成了各大冰箱、空调中的主要添加物质。
当时的人们都以为它是科学为人类带来的恩赐，殊不知这种“无害”物质，正在人们看不到的地方偷偷“作妖”。
氟利昂的最大受害者，就是臭氧。臭氧是一种无色无味、具有特殊臭味的气体，比氧气多了一个氧原子，因此不太稳定。它能够和大气中的其他物质发生反应，或是被高能射线照射，从而轻易地被分解成氧气和氧原子。
臭氧一般集中存在于大气上空的平流层当中，距离地面有20~25公里的高度，它在那里不断地分解、合成，形成了一个平衡态，最终在大气中仅仅占据百万分之一，如果位于大气压之下，那么它将仅仅只有2.5毫米的厚度，故称为臭氧层。
臭氧层主要的作用是吸收紫外线，从而保护地球不被紫外线过量辐射。紫外线分为三种，分别是长波、中波和短波，短波紫外线在太阳的总发射量中虽然只占了5%，但它却有着最强的杀伤力。
如果没有臭氧层，人类将长时间沐浴在强烈的短波紫外线之下，患上皮肤癌和白内障等疾病的概率直线上升，甚至会导致一些生物品种（主要是海洋浮游生物）被灭绝——简单来说，有百害而无一利。
也正是因为高位置的臭氧吸收太阳能量更多，所以地球的平流层才会上冷下热，呈现出稳定的趋势，不会上下对流。
从这一点上来说，臭氧层可谓是一层“保鲜膜”，全方位从凶险的宇宙环境中保护着地球和地球上的生物。
1976年左右，人们从臭氧总量卫星观测仪器上发现南极上空的臭氧层格外稀薄，简直如同一个“破洞”。但当时这个发现没有掀起什么水花，因为臭氧层每年都会以很平均的速度进行削减，而当时的仪器并不发达，误差很大，所以这一发现也被当作是误差，而被丢到了历史的角落当中。
但是，1985年，随着卫星观测的出现，这一议题又被重新放在了人们的眼前——原来南极上空的大洞真的存在，而且……它现在还在不断扩大！
万一放任下去，后果将不堪设想，科学家们不再敢轻视它，很快对这种异常情况展开了调查。很快，结果出来了，在一份对大气物质的解析中，科学家们发现了罪魁祸首——氯原子的异常。
自然界中本来也存在氯原子，这本没什么好奇怪的，但这些氯原子的浓度远远超过了自然中正常的浓度，这就值得深究了，这时候，科学家们才溯源到了氟利昂。
平流层中氯原子的来源，15%+3%为自然产生，其他为人为造成
氟利昂是“真凶”吗？依然存在疑点
但或许是因为氟利昂过于便利，当时这个观点并不被很多人接受，他们提出了疑点，主要集中在两点上：
氟利昂这种物质的分子很重，比空气中的氮气和氧气都重，所以按照常理来说，氟利昂只会沉在空气下面，而不会飘到平流层去。
在南极是没有人居住的，更不会有人在那里使用冰箱，为什么臭氧层空洞不是出现在大城市的上方，反而是出现在那种鸟不拉屎的地方？
后来，根据人们对大气层的了解加深，发现大气的混合并不像想象中那样泾渭分明，风力可以将大气中的气体混合，恰巧，氟利昂是一种寿命长达15年的物质，非常容易被旋风带到上层大气层中。
而关于南极上空这件事，就要涉及到温度的问题了。因为旋风把氟利昂带到高空以后，大气会和它发生充分的混合，导致全球各地的上空都存在这种物质，而南极的极地平流层云层温度很低，会导致化学反应加剧，加上南极上空的臭氧层本来就较为稀薄，所以也最容易被破坏。
终于，人类齐心协力签订协议，保护地球
意识到这点以后，世界各国在1987年共同签署了《蒙特利尔议定书》，规定要减少包括氟利昂在内的温室气体排放，以从人类活动之下保护臭氧层。
至于这份协议后来如何，只能说，它是全球最成功的气候协议，没有之一。
因为在协议之后，人类大量取缔了氟利昂这种物质，改而用卤代烃等等制冷剂来代替它。
2003年，三颗卫星和三个地面测试站皆观测到臭氧层的破坏速度极大减慢；
2016年，科学家宣布，自2000年以来，臭氧层空洞已经开始自我修复，空洞面积减少了400万平方公里，相当于一整个印度。
目前，全球98%会危害到臭氧层的物质都已经淘汰，有数据预估，截至2030年，全世界因为这个协定减少的皮肤病病例将达到200万例，同时，它也保护了农业和渔业的发展，健康和经济的效益总共能够达到2.2万亿元。
臭氧层空洞甚至对南极有益处？
而现在，随着人们对环境的认知加深，科学家们还发现了另一个惊人的事实。就是……“臭氧层空洞”甚至能一定程度成为南极的保护。
证据就是臭氧层空洞主要存在于南极西部以外的地方，而这些地方的冰川几乎没有受到地球暖化的伤害，有的地方的冰甚至还在增加。
而没有臭氧层空洞的南极大陆西部，反而深受地球变暖的冲击，冰川发生了严重的融化和崩落。
这可有点反常识了，不是说臭氧层能抵挡紫外线，让地球免受太阳能量的伤害吗？为什么在南极情况反而反过来了？
说来也有意思，臭氧层空洞这种东西，成也“旋风”，败也“旋风”。
简单概括起来，就是南极上空的破洞引发了空气流动的变化，使得南极地区的旋风风力较往常增加了15%左右，这些强风隔离了很大一部分地球暖化的影响，反而保护了南极大陆。
巧的是，这种“保护”仅仅对于南北极这种极端寒冷的地方有效，因为它们那里的紫外线强度最低，相对其他地方需要的臭氧层保护就少，一些如果换成一个离赤道又近、海拔又高的地方，在谈臭氧层空洞的保护作用之前，恐怕紫外线已经杀死一批又一批的生物了。
说到这里我们也知道了，臭氧层空洞并不是一个耸人听闻的谎言，而是一个人类历史上曾真实面对的、令人感到恐慌的重大环境问题。
在如果不禁止生产氟利昂的情况下，NASA对臭氧层被消耗的预测
现在听不到了，我们反而应该感到庆幸，因为这意味着地球的环境的确是可以被人类的努力改善的。
今年是《蒙特利尔议定书》的35年纪念日，它所传达的——人类为了集体利益共同努力的精神，到现在依然值得我们思考：在疫情、战争、全球变暖的多重考验之下，人类是否能再次展现出这样的合作能力，勇敢突破危机呢？
https://www.sohu.com/a/531850908_121349882
回答网友的质疑：臭氧空洞的闹剧
已有 6349 次阅读 2009-9-26 05:25 |个人分类:学术争论|系统分类:观点评述|
| 地球历史上出现最大臭氧洞是火山爆发造成 (2007-06-06 08:28:53) 转发者按：网上搜索的意外收获，我10年前的观点还有人记得，谢谢了！ 据《中国日报》报道 英国研究人员日前表示，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。 【英国专家：火山制造史上最大臭氧洞】这个臭氧洞环绕在地球赤道周围，向北最远延伸至葡萄牙中部，向南最远延伸至阿根廷南部。它是因为西伯利亚的火山喷发形成的，这些喷发导致当时地球上出现规模最大的生物灭绝惨剧，加速了无数动植物种群走向灭亡。根据科学家的计算，刺穿这个臭氧洞的紫外线强烈程度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。这些曾在二叠纪－三叠纪时代破坏臭氧层的化学物质，一旦停止“入侵”大气层，遭破坏的臭氧层大约需要10年时间才能得以恢复。与它相比，人类不过是向大气中排放的破坏臭氧层的化学物质的“作恶时间”更长一些。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。 【我国教授：南极臭氧洞罪魁祸首是太阳风】无独有偶，1999年我国吉林大学地球探测科学与技术学院杨学祥教授就指出，造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风，而不是通常所认为人类使用的氟利昂。这一观点发表在今年5月份出版的《科学美国人》杂志中文版上。杨教授在论文中指出，有3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。 http://www.cnhubei.com/200705/ca1355014.htm 发表评论 本文引用地址：http://www.sciencenet.cn/blog/user_content.aspx?id=257627 本文关键词：臭氧洞 火山爆发相关文章： |
| 万方数据首页 > 学术期刊 > 科技文萃 > 1999年8期 > 我国科学家杨学祥提出新观点:臭氧空洞"元凶"是太阳风 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 .作 者： 周长庆 高景泰 作者单位： 刊 名： 科技文萃 英文刊名： DIGEST OF SCIENCE AND TECHNOLOGY 年，卷(期)： 1999 (8) 分类号： http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjwc199908034.aspx 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6月29日电（新华社记者周长庆、本报记者高景泰）长春科技大学教授杨学祥最近撰文指出，造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”是太阳风，而不是通常所认为的氟利昂。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”。 太阳风是一种形象地说法，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。杨教授说：“南极臭氧空洞正在向北方移动，1万年后臭氧空洞将出现在北极。这一重大环境变迁应该引起全世界的注意。” 《科学时报》1999-6-30 第二版http://www.envir.gov.cn/info/np/file.asp?file=996-30-80.txt 太阳风暴与臭氧层“约会”引发科学争议 (2000.06.09 14.20.45) 地球上空的臭氧层，这个正在逐渐变瘦的飞天“少女”，在今年夏天被太阳风暴多次热烈地“拥抱”。但她又陷入困惑，不知道太阳风暴的热“吻”对她而言究竟是福是祸。 这几天，太阳风暴给臭氧层带来的影响引起科学家的关注，不过两种截然不同的观点使这个问题成为一桩新的科学悬案。 一种看法认为，太阳风暴有利于臭氧层的恢复；另一种意见则认为，太阳风是导致南极臭氧空洞的“元凶”。提出这两种观点的都是我国从事相关研究的科学家，他们都持之有故、言之成理。 中科院大气物理所的专家认为太阳风暴对大气臭氧具有补充作用。该所的研究员邹捍说，在赤道地区平流层的高层，太阳辐射把氧原子从氧分子中激活出来，和另外的氧分子结合成臭氧，这是臭氧的产生过程。由于太阳风暴带来更多的紫外线辐射，这样产生的臭氧就会增多。臭氧的产生主要是紫外线光合作用的结果。从理论上讲，紫外线辐射越强，臭氧也会越多。而根据最近十几年的统计数据分析，太阳活动高峰年份臭氧浓度有所增加。大气层中的臭氧被称为地球生物的“保护伞”，它能抵御来自太阳的有害辐射。 对于地球臭氧空洞的形成，国内还有别的科学家进行了研究分析。长春科技大学教授杨学祥指出，造成南极上空臭氧空洞的“罪魁祸首”恰恰就是太阳风。 他在一篇论文中指出，南极臭氧层出现空洞的主要原因是太阳高能粒子进入地球大气层后消耗了两极臭氧。太阳风暴带来的高能粒子流，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。杨教授的论文曾在《科学美国人》上发表，世界四大通讯社之一的法新社，也全文转发了新华社的英文稿。 中国空间科学学会理事长、北京大学教授萧佐接受本报记者采访时表示，太阳风暴与臭氧层的关系目前科学界还没有定论，产生科学争议可以引导大家做更深入的研究。 一般而言，国际上多数科学家认为臭氧的减少是人类活动所造成，尤其是大量使用氟利昂。但这个结论本身还有待于进一步证实，也有少数科学家对此提出不同的观点，争议还将存在。 目前，国内科学界还是倾向于认为，太阳风暴将能够使臭氧成分增加，但作用可能十分有限。如果真是这样，太阳风暴对臭氧层来说影响不大。 （《中国青年报》 2000-08-09） http://202.84.17.73/st/htm/20001005/147625.htm |
光明网 - 光明观察 - 随笔杂谈
从改造自然到破坏自然，再到修复自然－－
人类对自然力量错误认识的三部曲
从臭氧层变化谈起
杨学祥
光明观察刊发时间： 2006-9-25 13:52:09 http://guancha.gmw.cn
一 问题的提出
科技日报华盛顿2006年5月29日电 由美国宇航局和大学研究人员组成的研究小组发现，地球大气低同温层中臭氧逐渐恢复的原因中，有50％归功于人类氟氯化碳（CFC）排放的减少，其他原因可能是大气风模式的变化。
在《地球物理学》杂志上，题为“低同温层臭氧恢复原因”研究报告的主撰稿人、美国乔治亚工学院研究人员杨恩苏（音译）介绍说，研究小组先用卫星、气球和地面仪器测量不同高度的臭氧浓度，然后将测量的结果同计算机对臭氧恢复的预测进行比较。在研究中，研究人员考虑了多种相关因素，如太阳黑子的周期、臭氧层季节性变化以及准两年振荡。研究人员发现地球大气高同温层（距离地面约18公里以上），CFC排放的减少是其臭氧恢复的主要因素。在低同温层（距离地面10公里至18公里）中，其臭氧的实际恢复情况比仅考虑CFC减少单一因素的计算结果要好得多，因此必定还有其他因素帮助了低同温层臭氧的恢复。研究人员认为这个其他因素也许就是大气风模式。研究报告作者之一、美国全球水利和气候中心的迈克•纽切西表示，变化的风模式影响了臭氧的平衡，能够促进低同温层臭氧的恢复。按照现在的趋势发展下去，在2030年至2070年间，臭氧将恢复到1980年的水平，那时南极上空的臭氧空洞也许会弥合上[1]。
正像20世纪80年代南极臭氧洞扩大现象匆匆而来，21世纪初南极臭氧洞扩大现象又匆匆而去。氟利昂破坏臭氧的理论面临新的考验：能在大气中滞留50年以上的氟利昂为什么突然失去了破坏臭氧的功能？
“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。
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。根据拉马德雷现象变化规律，2000-2030年为臭氧层恢复期，2030-2060年为臭氧层消耗期。时间会告诉我们最终的结论[2，3]。
最近，由美国宇航局和大学研究人员组成的研究小组发现，地球大气低同温层中臭氧逐渐恢复的原因中，有50％归功于人类氟氯化碳（CFC）排放的减少，其他原因可能是大气风模式的变化。这为自然力量决定臭氧变化提供了新证据。
新的证据在不断出现，让我们静观2000-2035年拉马德雷冷位相时期的臭氧变化。
人民网2006年9月21日讯 近日气象学专家指出，地球的臭氧层可能于本世纪中期得到恢复。臭氧层曾经在1980年特别的稀薄，经过科学家25年的观察和分析，发现位于极地上空平流层的臭氧从1997年开始就不再变薄。臭氧层能够保护地球免于太阳发射的紫外线的辐射，但是人类排放的化学物质，特别是在一些制冷剂和气溶胶喷射剂中的氯氟烃会消耗平流层中的臭氧，致使这个地球的保护层越来越稀薄。科学家称臭氧层的恢复很大程度是因为执行了1987年蒙特利尔国际协议。这个协议主要的目的是为了限制那些危害臭氧的化合物的排放。乔治亚技术学院的Eun-Su Yang曾分析过相关数据，称，“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。”“按照现在臭氧的恢复速度，臭氧层到本世纪中期应该能够回复到1980年的水平” Eun-Su Yang杨云苏说。以上这些分析发表在《地球物理学研究》杂志中。但是美国宇航局和一些其他机构的研究员在六月发表的一篇名为《南极洲上空臭氧空洞将于2068年恢复》报告中认为，臭氧层恢复时间比先前预期的要晚20年[4]。
人民网关于臭氧恢复的最新报道[4]与科报网[1]相比不够客观，忽略了自然因素对臭氧层的影响，使该报道的科技含量降低，误导读者得出简单化的错误概念。
二 历史的争论
正像20世纪80年代南极臭氧洞扩大现象匆匆而来，21世纪初南极臭氧洞扩大现象又匆匆而去。氟利昂破坏臭氧的理论面临新的考验：能在大气中滞留50年以上的氟利昂为什么突然失去了破坏臭氧的功能？
由于公众对生态环境的关注，商业战争往往打出绿色环保的旗帜。曾庆存院士指出，一开始提出人类使用氟里昂是破坏臭氧层罪魁祸首论调的是一些与杜邦公司竞争的公司，当时杜邦公司是氟里昂这种制冷剂的主要供应商。杜邦公司还为此出了一本书，专论“臭氧空洞根本就是骗局”。后来，杜邦公司研制成功了氟里昂的代用品，它马上反咬一口，提出氟里昂是破坏大气臭氧层的罪魁祸首，以此限制别的公司使用氟里昂。可以显见，这些论调都是西方一些垄断资本家和政客玩弄的把戏。温室效应也好，对臭氧层的破坏也好，是科学家作为科学研究而提出来的，是值得肯定和无可厚非的。但这些学术探讨性的观点有时就被编造成了所谓的“科学根据”，被西方一些发达国家用来压制别的国家、特别是发展中国家[5]。
人类已经把 1500 万吨以上的氯氟烃排放到大气中。进入大气中的氯氟烃，只有一部分参与臭氧层破坏作用，大部分还在大气中游荡，因而，虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃，臭氧层仍然会继续遭到破坏。何况，除了氯氟烃外，工业废气、汽车和飞机的尾气、核爆炸产物、氨肥的分解物，其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质，都是破坏臭氧层的因素。由于进一步的科学研究显示大气臭氧层损耗的状况更加严峻，1990年通过《蒙特利尔议定书》伦敦修正案。1992年通过了哥本哈根修正案，其中受控物质的种类再次扩充．完全淘汰的日程也一次次提前。从这里我们不仅可以看到人类日益紧迫的步伐，而目也发现，即使如此努力地弥补我们上空的“臭氧洞”，但由于臭氧层损耗物质从大气中除去十分困难．预计采用哥本哈根修正案．也要在2050年左右平流层氢原子浓度才能下降到临界水平以下．到那时，我们上空的“臭氧洞”可望开始恢复[6]。
事实与氟里昂理论的预测完全相反。从2000年南极臭氧洞的最大面积2830万平方公里，到2004年南极臭氧洞最小面积1200万平方公里，只用了四年的时间。南极臭氧洞扩大现象的来去匆匆，证明南极臭氧洞是一种自然现象，人类的作用是有限的。这使人类花费巨资修补臭氧洞的成功成为猴子捞月亮似的童话。中国市场经济报(科技周刊)记者熊德早在1997年就预言了这个童话似的谎言[5]。
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2000年9月8日电 美国宇航局的科学家说，9月3日南极上空的臭氧层空洞面积达到2830万平方公里，相当于美国领土面积的3倍。这是迄今观测到的最大的臭氧层空洞。
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1998年9月19日出现的，面积为2720万平方公里[6]。
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。
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。9月29日，根据美国国家航空航天局的大气物理学家Paul Newman提供的数据，臭氧洞面积下降到仅仅200万平方公里。在今年9月，臭氧洞开始拉长，并且向南极方向移动。上周，它开始分裂，形成了两部分，一部分在南极海岸朝向非洲的地方，另一部分靠近南美。
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[7]。
中新网2002年9月19日电：据英国《独立报》18日报道说，澳大利亚科学家发现，南极上空臭氧层上的臭氧洞已开始萎缩，并将在2050年消失。报道说，据科学数据显示，大气层中破坏臭氧层的氯含量正在减少，因为自1987年的蒙特利尔环保协议之后，全球禁止在冰箱和空调中再使用氟氯碳化物(CFCs)。《独立报》说，负责此项研究的是澳大利亚大气科学家弗雷泽。他认为，这是个大新闻，也正是人们等待的好消息[8]。
中新网2003年8月1日电 科学家表示，他们首次发现确切证据显示南极臭氧层正在恢复到原来的健康状况。一个美国科学家小组发现，臭氧层受到破坏的速度正在出现显著下降。然而，科学家们也表示，臭氧层巨洞的完全弥合也至少需要50年的时间。这些研究结果是科学家们对过去20年来通过卫星和地面仪器收集的数据进行分析处理得出的。研究人员表示，1987年签署的首个全球环境保护条约《蒙特利尔议定书》是造成臭氧层逐渐弥合的原因之一[9]。
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[10]。
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[11]。南极基地风暴与9-11月地球自转速度变化有密切关系[12]。
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[13]。
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。
三 实践的检验
最新研究结果显示：地球的臭氧层可能于本世纪中期得到恢复。臭氧层曾经在1980年特别的稀薄，经过科学家25年的观察和分析，发现位于极地上空平流层的臭氧从1997年开始就不再变薄。
1987年蒙特利尔国际协议后10年的1997年臭氧层不再变薄，氟利昂破坏臭氧的理论面临新的考验：能在大气中滞留50年以上的氟利昂为什么突然失去了破坏臭氧的功能？1997年人类完全停止向大气排放氟利昂了吗？没有。10年的尺度显示氟利昂不是破坏臭氧层的主要原因。
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。
参考文献
1． 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。2006年5月31日(气象港*20060531*kx2305*朝霞*自科报网---科技日报 2006-5-31) http://qxg.com.cn/n/?cid=0&fc=nd&nid=6112
2． 杨学祥. 决定臭氧洞增减的是自然力量而不是人类. 光明网-光明观察-学术观点. 2004 -11-28. show.aspx?id=615
3． 杨学祥。南极臭氧洞与拉马德雷现象的关系。 2004-11-25光明网论文发表交流中心。http://www.gmw.cn/03pindao/lunwen/show.asp?id=2431
4． 最新研究：南极臭氧层正在恢复。中国科技信息。 发布时间:20060922来源:人民网 http://env.people.com.cn/GB/46856/50510/4840213.html 中国科学技术信息研究所加工整理http://www.chinainfo.gov.cn/data/200609/1_20060922_144852.html
5． 熊德。真凶是太阳风?很可能!咋全赖氟里昂?有名堂! 中国市场经济报(科技周刊). 1997年7月24日第五版.
6． 保护臭氧层。http://www.acca21.org.cn/news/news07-03.html
7． 一分为二的南极臭氧洞。摘自《科学时报》。http://www.lckp.com/dqtm/hbdg/51.htm
8． 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 2002年09月19日09:51 中国新闻网 http://news.sina.com.cn/w/2002-09-19/0951732570.html
9． 科学家称南极臭氧洞逐渐弥合 完全恢复尚需50年. 2003年08月01日11时10分。来源:中国新闻网http://news.tom.com/Archive/1003/2003/8/1-40214.html
10． 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
11． 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
12． 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
13． 专家告诫：关注“拉马德雷”现象－－资料来源：《中国海洋报》2000-5-12 http://221.239.0.152/hyzh/ernn/ernn32.htm
14． 决定臭氧洞增减的是自然力量而不是人类。前沿网站2004-11-30 http://qy.swjtu.edu.cn/read.asp?sid=7&id=25009
