全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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形成北极臭氧洞的元凶是火山灰还是氟利昂?

已有 5094 次阅读 2011-3-30 09:58 |个人分类:学术争论|系统分类:观点评述| 火山灰, 臭氧洞, 北半球, 氟利昂

形成北极臭氧洞的元凶是火山灰还是氟利昂?
               杨学祥
    据美国国家地理网站报道,最新研究显示,这个冬天的罕见低温天气产生的“美丽”云团,剥去了北极大气层里具有保护作用的大部分臭氧层,可能北极第一个臭氧洞已经形成[1]。
    主流科学一直把氯氟烃当做臭氧洞形成的唯一原因,这种惯性思维并不能解释为什么2011年出现北极臭氧洞。早在1999年我就指出,火山喷发可以破坏臭氧[2-4]。
    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。根据我的研究,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,直接地消耗了南半球的臭氧含量。而地球本身产生的卤素比人类制造的氟利昂多得多,长白山火山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。也就是说,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,人类不过在其中起到了推波助澜的作用[2-4]
    联合国2010年发布的《2010年臭氧层消耗科学评估》传出好消息:在各国的努力下,地球大气臭氧层已停止损耗,不再变薄,到本世纪中期能有很大程度的恢复。世界气象组织的专家莱恩·巴里认为:“全球臭氧以及南北极臭氧已经停止损耗,不过尚未递增。”一般认为,大气层中臭氧总量减少到220个多布森单位以下,才被认为是出现了臭氧洞。按照这个标准,南极上空春季臭氧总量虽然在20世纪70年代末开始明显减少,但是,到1982年10月才首次低于220个多布森单位。最近5年,南极上空臭氧洞中臭氧的最低值都低于120个多布森单位[6]。
    全球臭氧已经停止损耗和北极臭氧洞已经形成,这对氟利昂破坏臭氧理论是两个相互矛盾的报道。唯一可能的解释是,2010年地处北极圈附近的冰岛火山爆发是北极臭氧洞产生的主要原因。
    令人疑窦丛生的是,这个冬天的北半球低温天气不是由氟利昂造成的,而是由地处北极附近的冰岛火山喷发造成的,火山灰同时导致北极臭氧洞也就在合理的推论之中,除非能找到氟利昂从南极转移到北极的证据。相同浓度的氟利昂不会同时导致南极臭氧洞的消失和北极臭氧洞的产生,综合分析可以明显看到谬误的理论缺欠[7]。

参考文献
1. 孝文。科学家推测北极首个臭氧空洞已经形成(图)。2011年03月25日 10:29  新浪环球地理。http://tech.sina.com.cn/geo/space/news/2011-03-25/1029707.shtml
2. 杨学祥。地球历史上出现最大臭氧洞是火山爆发造成 (转载)。2009-9-24 19:02科学网。http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=257627
3. 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 http://www.cnhubei.com/200705/ca1355014.htm
4. 周长庆,高景泰。我国科学家杨学祥提出新观点:臭氧空洞"元凶"是太阳风。科技文萃。 1999, (8)。http://d.wanfangdata.com.cn/Periodical_kjwc199908034.aspx
6. 王庚辰。世界气象组织专家:全球臭氧已经停止损耗。2010年10月26日 18:45  人民网-人民日报。http://tech.sina.com.cn/d/2010-10-26/18454791699.shtml
7. 杨学祥,杨冬红。臭氧洞在南北极移位:罪魁是火山灰还是氟利昂? 2011-3-28 04:32科学网。http://bbs.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2277&do=blog&id=427011
风云三号卫星监测到北极首次出现臭氧洞(组图)
http://www.sina.com.cn  2011年03月29日18:17  中国天气网
2011年3月14日北极臭氧总量分布(FY-3A/TOU)

2011年3月26日北极臭氧总量分布(FY-3A/TOU)

  风云三号卫星臭氧总量探测仪在北极上空监测到一个明显的臭氧低值区,在该低值区内臭氧总量是正常情况下平均值的一半左右,部分地区的臭氧总量达到了臭氧洞的标准(220DU)。虽然没有形成南极上空那样规模的臭氧洞,但由于北半球人口密度远高于南半球,臭氧低值区覆盖的范围内紫外线对人类健康的影响比南极臭氧洞更重要。导致北极臭氧洞形成的主要原因是今年春季极寒冷的极涡内生成了极地平流层云,在太阳紫外线的作用下释放出破坏臭氧的卤素原子。

  风云三号卫星搭载的紫外臭氧总量探测仪捕捉到该次北极臭氧低值区生成过程,图1~图2展示了近期获得的北极臭氧总量分布图像,可以看出从3月14日至今北极地区的臭氧总量一直保持250DU左右,而同期美国AURA卫星也监测到了同样的结果。

  卫星近年来同期监测到的北半球臭氧总量分布,可以看出:一般情况下在三月份北极地区的臭氧含量很高,大部分地区范围在400DU以上,其中接近或大于500DU的区域占很大比例。而今年3月份北极圈内的大部分地区臭氧总量降到了200~300DU,部分地区达到了臭氧洞的标准。

  此结论与国外科学家的最新地面观测结果基本一致。德国物理学家马库斯·雷克斯表示,北极30个臭氧监测站获得的初始数据显示,今年冬季臭氧浓度下降的情况比以往更严重。他说,在春天来临之前,“第一个北极臭氧洞也许已经形成,这种发展速度非常惊人,可能将被载入史册。目前下定论还为时尚早,不过请静候我们的进一步消息”。据专家说,臭氧浓度较低的地区可能向南最远已经延伸到纽约上空,他们发出警告说,皮肤癌风险或将提升。



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