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地理知識？

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為討論形成南極臭氧洞的原因 ， 各國科學家通過氣球、飛機、火箭、衛星及地面站等多種現代化觀測方法獲取了大量資料 ， 并用計算機進行了分析和模擬研究 。 曾有兩屆諾貝爾化學獎得主的工作與研究臭氧洞形成的原因有關 。
如今 ， 有關南極臭氧洞形成的科學機理已經基本厘清 。 陸龍驊說 ， 形成臭氧洞需要滿足兩個條件——大氣中存在有人類活動排放的氟里昂和溴化烴等消耗臭氧層的物質；春季南極平流層極地渦旋中較長時間的低溫 。
【地理知識？】為制造冰箱和空調等 ， 人類發明和使用了氟里昂和溴化烴等含氯和溴的化合物 。 這類污染物質的化學性質十分穩定 ， 泄漏排放到大氣中滯留的時間很長 ， 在大氣垂直環流作用下會從對流層到達平流層 ， 在強烈的紫外輻射作用下發生分解變得不穩定 ， 釋放出氯原子 。 氯原子與平流層的甲烷或二氧化氮反應生成鹽酸和硝酸氯 。
通常情況下 ， 這些物質被稱為平流層的“氯儲存庫” ， 氯原子在平流層不具備催化循環反應的功能 ， 因此 ， 全球平流層并沒有發生大面積的臭氧損耗現象 ， 但在南極冬春季極低平流層環境下發生了意外 。
南極大陸冬季極夜環境異常寒冷 ， 當氣溫下降到一定的閾值時導致了極地平流層云（PSCs）的出現 。 在PSCs表面發生了非均相化學反應 ， 氯氣不斷累積 ， 當春季陽光出現時 ， 氯氣光解成游離態的氯原子 ， 參與了損耗臭氧的
催化循環反應 。 在數月的催化反應時間里 ， 1個氯原子可“吃掉”10萬個臭氧分子 。
為什么平流層的臭氧損耗在南極表現得更為強烈 ， 這得從南極有獨特“個性”的大氣環流說起 。
受南半球的地理特征和大氣驅動力影響 ， 南極上空的大氣運動以繞極環流為主 。 冬季極夜期間 ， 南極上空的繞極環流更加強盛 ， 風速最大區在南極大陸邊緣 ， 可持續幾個月 。 南極上空這一繞極環流被稱為“極地渦旋” ， 其高度范圍從距地面數公里直到50公里以上 。 因為南極四周是海 ， 存在數月之久的南極“極地渦旋”像一堵無形的墻 ， 圍繞在南極上空 ， 阻止南極內部的空氣與外界空氣交換 ， 阻礙了極地平流層與中低緯度地區平流層物質和能量的交流 ， 使得南極上空的大氣屬性明顯區別于外部 ， 也使得極地地區的臭氧損耗在封閉的空間里持續 。
北極也有“極地渦旋” ， 但北極地區的地面四周海陸相交 ， 頻繁向上傳播的重力波時常沖破“極地渦旋”的封閉狀態 ， 使得北極“極地渦旋”的持續時間和強度均普遍低于南極地區 ， 因此 ， 北極地區春季的臭氧損耗通常遠低于南極地區 。
面積縮小與平流層異常變暖有關
那么今年南極的臭氧洞怎么會變得這么小 ， 是不是臭氧洞被修復了呢？
相關機構表示 ， 雖然世界各國在減少消耗臭氧層的化學物質使用方面取得重大進展 ， 但今年相對較小的臭氧空洞主要與平流層異常變暖有關 。
科研人員在分析今年臭氧洞變化原因時 ， 同樣也提到了氣象因素：由于今年10月以來 ， 南極上空異常溫暖 ， 臭氧空洞縮小至有記錄以來的最小規模 。 這樣的情況與2002年、1988年相似 。 同期平流層垂直剖面上的平均溫度表明：溫暖的年份與大氣臭氧總量偏高、臭氧洞偏小密切相關 ， 而寒冷的年份與臭氧含量低相關 。 他們分析認為 ， 2019年是40年來出現的第三次由于平流層溫度過高導致臭氧消耗減少 。
陸龍驊指出 ， 天氣和氣候是兩個不同的概念 ， 正如在全球變暖的大背景下 ， 不能因某一年偏冷 ， 就認為氣候在變冷 ， 同樣也不能因某一年臭氧洞偏小 ， 就認為臭氧洞已被修復 ， 南極臭氧洞問題并未得到徹底解決 。

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