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为什么2020年是臭氧层灾难性的一年？
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为什么2020年是臭氧层灾难性的一年？
杨学祥
太阳风压缩大气层形成臭氧洞和气尾
根据地球公转轨道，秋分（9月22-24日）到冬至（12月21-23日），南极的极昼使太阳辐射对南极最强，产生南极的臭氧洞（或臭氧稀薄区）；春分（3月20-22日）到夏至（6月21-22日，北极的极昼使太阳对北极辐射最强，易产生北极的臭氧洞（或臭氧稀薄区）。由于地球近日点在1月3日或4日，远日点在7月2日或3日，这是南极比北极更容易出现臭氧洞的原因，也是臭氧洞季节性变化的原因。
臭氧洞应该周期性地在南北两极轮流出现。特别是，由于没有达到臭氧洞低浓度的标准，臭氧洞没有出现，但是北极臭氧稀薄区在3月和南极臭氧稀薄区在9月也会周期存在，从而形成每年3月和9月两极地区的臭氧稀薄区变化周期。这是冠状病毒季节性爆发的原因。
每年3月和9月的臭氧洞漏能效应，相当于大自然对地球的两次大规模消杀病毒过程，对冠状病毒的抑制或杀灭作用不可忽视。
事实上，地球南北极都出现过臭氧洞，证实了我们的理论。彗星的轨道是一个偏心率很大的椭圆，受太阳风压力作用，在近日点彗尾最长，在远日点彗尾最短。同样，地球轨道也是一个椭圆，在近日点气尾最长，在远日点气尾最短。这是南极臭氧洞比北极臭氧洞面积大，存在时间长的原因（见图1-3）。
图1 彗星的彗尾（网上资料）
图 2 太阳风压缩大气层背光流动形成两极地区极昼时臭氧洞（或臭氧稀薄区）和极夜时气尾
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1330844.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-257912.html
据任振球的研究，木星、土星、天王星和海王星使地球冬至时的公转半径发生相当稳定的准周期变化，与全球尤其北半球气温变化的间隔60年振动相一致。在本世纪初的低温期和60~70年代相对偏冷期，当时（1901和1960年）地球冬至时的公转半径分别延长了94(相当于日地距离的0.6%)和57万km；在30~40年代和80年代后的暖期，地球冬至时的公转半径（1940和2000年）分别缩短了76和44万km。2000~2020年地球冬至时的公转半径由极小值变为极大值，他推测2020年前后全球气候将进入相对冷期。
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这是2020年地球南北极都出罕见臭氧洞的天文原因。太阳风压缩大气层，背光方向形成气尾，向光方向形成臭氧洞（或臭氧稀薄区）。这是大气异常流动的结果。
两极臭氧洞首先是自然的产物。极夜和极昼的交替，极涡和低温条件，火山灰向极地的集中，臭氧洞在南北两极的轮换，都是自然规律运作的结果，远非人力所能控制。
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同理，太阳风也压缩了海洋圈，形成背光的海洋尾
由于地球自转，除了两极地区外，地球背光的大气尾和海洋尾是绕固体地球由东向西旋转的。太阳风压缩大气圈和海洋圈因为7-9天周期的波动，会显著的影响赤道太平洋的气流和海流，进而控制厄尔尼诺指数变化。
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图 3 太阳风压缩海洋圈背光流动形成两极地区极昼时海洋减薄区和极夜时洋尾
极昼和极夜的形成及圈层差异旋转
基本原理：极昼与极夜的形成，是由于地球在沿椭圆形轨道绕太阳公转时，还绕着自身的倾斜地轴旋转而造成的。原来，地球在自转时，地轴与其垂线形成一个约23.5°的倾斜角，因而地球在公转时便出现有6个月时间两极之中总有一极朝着太阳，全是白天；另一个极背向太阳，全是黑夜。
图4 南北极的极昼和极夜形成示意图（网上资料）
出现具体时间：春分过后，南极附近就会出现极夜，此后极夜范围越来越大；至夏至日达到最大，边界到达南极圈；夏至日过后，南极附近极夜范围逐渐缩小，至秋分日缩至0；秋分过后，北极附近出现极夜，此后北极附近的极夜范围越来越大；至冬至日达到最大，边界到达北极圈。
https://zhidao.baidu.com/question/2118645946715291667
由于地球自转和公转的轨道周期，地球的两极极昼和极夜交替使气尾和洋尾相对固体地球向西旋转不仅存在速度变化，而且存在不同纬度的差异旋转。其中，南北回归线向西旋转的速度最快，赤道圈次之，两极地区最小。不同纬度的气尾和洋尾向西差异旋转是极端事件发生的动力。
太阳风的压力不仅形成大气圈的气尾和海洋圈的洋尾，而且形成岩石圈的背光偏移和向西旋转，其中，南北回归线（南北纬20-30度之间）地壳向西旋转的速度最快，强震最集中，赤道圈次之，两极地区最小。最典型的证据就是，最强地震带集中在南北回归线，赤道次之，两极最弱（见图5）。
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1327821.html
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1403485.html
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南极臭氧层空洞突然扩大50%！科学家担忧：臭氧层灾难正在发生
2022-04-21 08:49
据报道，根据研究，目前南极上空的臭氧层空洞，已经达到了峰值，空洞面积达到了2480万平方公里，这是什么概念呢？相当于美国国土面积的3倍。而相较于去年，足足增加了840万平方公里，这意味着，臭氧层已经面临灾难性的局面。
什么是臭氧层空洞？
想要回答这个问题，我们就需要先从臭氧层开始说起。什么是臭氧层呢？简单来说，臭氧层是大气层的一部分，它位于平流层之中，距离地面大概有20-25公里。
臭氧层有什么作用呢？我们都知道，地球之外的环境是非常可怕的，因为来自太阳等各方面的辐射，对于一颗星球来说，都极具有侵蚀性。
幸运的是，地球拥有浓厚的大气层，而大气层中又含有臭氧，臭氧可以隔绝太阳的紫外线辐射，可以保护地球上的生物都免受于紫外线辐射的伤害，同时，臭氧层对于地球表面还有调节温度的作用，可以让地球上的气候环境变得更加舒适。
可以说，正是因为臭氧层的存在，地球上的生物才可以安然无恙的生活在地球的表面。接下来，在让我们看看什么是臭氧层空洞。
简单来说，就是臭氧层“破了一个洞”，臭氧层空洞出现的地方，也是大气层中臭氧浓度最小的地方，目前，地球上的臭氧层空洞都出现在南极上空，至于为何南极上空会出现臭氧层空洞，研究认为，原因有很多种，并不是因为某种特定的原因造成的。
臭氧层空洞为何出现？
人类是从什么时候开始，发现臭氧层空洞的呢？根据资料显示，从上个世纪50年代开始，就有科学家发现大气层中的臭氧浓度正在逐渐减少，而到了1985年，来自英国的南极考察队，第一次发现了臭氧层空洞。
臭氧层空洞为什么出现呢？研究认为，主要和人类的活动有关。我们都知道，自从人类进入到工业时代，大量污染物的出现、污染气体的排放，都对地球的气候环境造成了很严重的影响，大气层也同样受到了破坏，自然臭氧层也不能幸免。
造成臭氧层空洞出现的原因，目前主流观点认为，是因为人类大量使用氯氟烷烃化学物质（如制冷剂、发泡剂、清洗剂等），这些物质在大气层中是很难被分解的，时间久了，和臭氧发生化学反应，自然也就导致臭氧层空洞的出现。
不过，也有研究者指出，臭氧层空洞的出现，其实和人类活动的关系不大，主要是自然气候的作用。比方说，南极上空的臭氧层空洞面积，会伴随着气候、季节的变化而变化。同时，当太阳风变得强烈的时候，臭氧层空洞也会增加。
当然，无论是哪一个原因，臭氧层空洞的出现，对于人类来说都不是一件好事，因为它意味着地球已经开始处于危险之中。拿今年来说，2020年对于人类来说，不仅是“不太平”的一年，对于臭氧层来说，也是灾难性的一年。
2020年是臭氧层灾难性的一年
根据科学家们对于南极上空臭氧层空洞最新的研究结果，发现如今南极上空的臭氧层空洞“又大又深”，面积一直在不断增加，而且按照目前的发展趋势来看，未来很可能也会持续增加臭氧层空洞的面积。
其实，看到这里，相信大家会对近年来有关南极臭氧空洞的新闻报道还有一些印象，因为从2011年开始，近年来的新闻都表示，南极上空的臭氧层空洞面积，事实上正在不断缩小，但是当时间进入到2020年，却一下子将过去9年来的成果全部推翻。
研究表明，南极上空臭氧层破坏的程度，已经达到了峰值，和2011年的情况差不多。而且更加可怕的是，除了南极上空之外，近年来北极上空的臭氧层空洞，也是不容忽视的，北极平流层中的臭氧，因为人类活动等因素的影响，如今也在明显减少，导致臭氧层空洞越来越大。
研究认为，可能本世纪末之前，臭氧层空洞的情况都不会得到改善，毕竟人类活动并不会停止，仍然会不断有破坏臭氧层的化合物产生。
最严重的后果是，一旦地球上的臭氧层空洞都出现无法挽回的局面，那么，地球上的生物都将大量死亡，因为紫外线的辐射会导致生物们纷纷暴露在高能辐射之中。大家觉得，这一天会出现吗？
资料来源
《参考消息》11月11日文章《2020年是臭氧层灾难性的一年 空洞每年都在扩大》
https://blog.sciencenet.cn/blog-2277-1425571.html
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