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NASA卫星监测显示:因为人类良心发现,地球臭氧层空洞终于有所减小

漫步宇宙 2018-01-10 23:35:32 阅读:

人类活动给地球带来了很多的伤害,但最近发现,地球臭氧层的空洞正在缩小,这一事件成为了人类拯救地球的创举之一。美国国家航空航天局(NASA)地球观测系统“奥拉”大气层探测卫星在对地球大气层进行探测的过程中,向地球发回了大量观测数据,根据这些数据进行的一项新研究证实了这一情况。

NASA卫星监测显示:因为人类良心发现,地球臭氧层空洞终于有所减小

NASA卫星从1985年以来,一直对臭氧层空洞的季节变化进行着监测

“奥拉”是一颗由诺思罗普-格鲁曼公司制造的大气层探测卫星,该卫星能详尽地确定地球大气层的成分,追踪污染物质并观测臭氧层的变化,“奥拉”卫星上的4种科学仪器提供的数据能显示工业污染物如何穿越地球上空对流层,通过拍摄5种红外图片,有助于科学家预测污染物聚集区在何处形成及如何移动,帮助科学家确定地球上的污染源地区。该卫星于2004年7月15日,在加利福尼亚州范登堡空军基地由波音公司的“德尔塔2”型火箭送入轨道。

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美国国家航空航天局(NASA)地球观测系统包括了多颗卫星,最左边一颗就是“奥拉”大气层探测卫星

《地球物理研究快报》杂志于2018年1月4日发表了这项研究报告,该报告称,消耗臭氧化学物质的减少情况,已经导致了臭氧消耗量从2005年以来降低了20%。具体来说,氯离子成分水平在2005年至2016年之间,每年降低0.8%。

“我们清楚地发现,来自于臭氧层空洞含氯氟烃(氯氟碳)的氯离子在持续减少,这一情况导致了臭氧消耗量的降低,”本次研究主要作者、NASA戈达德航天飞行中心大气科学家苏珊·斯特拉恩说。

斯特拉恩所说的含氯氟烃(氯氟碳)是一种消耗臭氧化学物质,该物质可用于气溶胶喷剂、发泡剂,这些材料在泡沫、包装物、制冷物质中较为常用。含氯氟烃(氯氟碳)在太阳光紫外辐射的作用下可分解为氯离子,这种元素能够导致臭氧消耗。

含氯氟烃是20世纪30年代初发明并且开始使用的一种人造的含有氯、氟元素的碳氢化学物质,在人类的生产和生活中有不少用途。在一般条件下,氯氟烃的化学性质很稳定,在很低的温度下会蒸发。它可以用来做罐装发胶、杀虫剂的气雾剂。另外电视机、计算机等电器产品的印刷线路板的清洗也离不开它们。日常生活中许许多多的地方都要用到泡沫塑料,如冰箱的隔热层、家用电器减震包装材料等。含氯氟烃在地球表面很稳定,可是,它在距地球表面15-50千米的高空,受到紫外线的照射,与臭氧结合就会生成氧气和氯离子,氯离子可产生一系列反应,破坏多达上千到十万个臭氧分子,而本身不受损害。这样,臭氧层中的臭氧被消耗得越来越多,臭氧层变得越来越薄,局部区域例如南极上空甚至出现臭氧层空洞。

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喷雾剂和冰箱中使用的含氯氟烃对地球环境造成巨大影响

大约在上世纪八十年代,人类第一次在臭氧层发现了空洞。臭氧层能够保护我们免于太阳光中紫外辐射的伤害,该辐射会引起皮肤癌、白内障,会抑制免疫系统功能,还能对植物造成伤害。在人类发现臭氧层空洞的两年之后,世界各国就很快行动起来,试图解决臭氧层空洞问题。很多国家签署了《蒙特利尔议定书》,该协议规定,人类最终将禁止使用能够损害臭氧层的化学物质——含氯氟烃(氯氟碳)。

NASA于2017年11月宣布,人类在几十年的努力之后,臭氧层空洞终于测量发现了自1988年以来的最小程度。

斯特拉恩对消耗臭氧化学物质的监测数据进行了直接研究,并首次提出了研究报告,该报告称,禁止使用含氯氟烃(氯氟碳)导致了臭氧层空洞的减小。NASA地球观测系统“奥拉”大气层探测卫星的微波临边探测器从2005年以来取得了大量监测数据,科学家使用这些数据对臭氧层所在的大气层平流层氢氯酸数量信息数据进行了采集。氢氯酸是一种在氯离子消耗臭氧过程中形成的化学物质。

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原美国国务卿约翰·克里于2016年10月14日在卢旺达共和国首都基加利召开的第28次《蒙特利尔议定书》缔约方会议上发表讲话。

氯离子同甲烷发生反应会产生氢氯酸,研究人员通过测量氢氯酸数量来准确估计氯离子的数量水平。研究人员比较了另一种大气层气体物质-一氧化二氮及氢氯酸的数量水平,他们发现,大气层中的氯离子正在减少,减少的速度为每年0.8%。

“这一观测结果非常接近于我们模型研究的预测情况,我们在之前的研究工作就认为,氯离子应当会出现该种数量的减少,”斯特拉恩说:“这一发现让我们很有信心地认为,微波临边探测器2017年9月中旬观测数据所显示臭氧消耗减少情况的根本原因是,来自于含氯氟烃(氯氟碳)的氯离子水平正在减低。”特别需要指出的是,微波技术还能够帮助研究人员在南极洲黑暗的冬季期间对大气层气体继续进行研究,未使用微波技术的大部分卫星要在日光的条件下,才能够对大气层气体进行监测。

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南极极夜的星空

斯特拉恩说,极夜又称永夜,是在地球的两极地区,一日之内,太阳都在地平线以下的现象,即夜长超过24小时.北极和南极都有极昼和极夜之分,一年内大致连续六个月是极昼,六个月是极夜。3月21日到9月23日,这段时间南极洲为冬季,南极点出现极夜。南极洲的冬季对于测量臭氧消耗情况极为关键,能够在无日光情况下进行气体监测的微波技术卫星在此时能够发挥重要作用。南半球从7月至9月中旬,温度更加寒冷、更加稳定,臭氧含量水平的测量结果也更为准确,因为臭氧含量在不同温度及不同化学成分情况下会出现较大的变化。科学家根据化学物质监测数据做出的研究结果,同他们的模型研究预测情况极为接近。

研究人员称,臭氧层正在慢慢恢复,空洞正在慢慢减小,这一科学发现给我们树立了一个良好的榜样,这一情况告诉我们,只要人类采取行动,我们是有可能拯救地球的。2017年11月,有大约15000名科学家签署了一份公开信,这封公开信陈述了人类要如何做才能够拯救自己、拯救地球,该公开信也包括了很多人类在这一方面所取得的成就。“消耗臭氧物质的快速减少显示出,如果我们能够采取决定性的行动,我们能够给人类和地球带来非常积极的影响,”科学家在公开信中说。

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NASA的科学家在2000年10月3日公布的一个报告中说,他们在南极洲上空的大气层中发现了有史以来最大的臭氧层空洞。马里兰州格林贝尔特市戈达德航天飞行中心称,卫星观测发现了一个面积为2978万平方千米的臭氧层空洞。大约为美国国土面积的三倍。

德航天飞行中心大气科学家安妮·道格拉斯说,去年监测发现的臭氧层空洞峰值面积大约为美国国土面积的2.5倍,导致出现这一峰值面积的含氯氟烃(氯氟碳)能够在大气层中停留50-100年。

“我们估计,要等到2060年至2080年之间,臭氧层空洞才会完全消失。即便到了那个时候,可能都还会遗留着一个小型臭氧层空洞。”

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