2022-05-04
 
南极的臭氧污染增加了*
2022年05月04日   阅读量:258

“南极洲不断增加的地表臭氧和对流层臭氧及其可能的驱动因素”环境科学与技术

臭氧在地面上是一种污染物,但在大气的“臭氧层”中含量非常高,它吸收有害的紫外线辐射。过去的研究调查了南半球的臭氧水平,但对南极长期臭氧分子水平知之甚少。现在,ACS环境科学与技术的研究人员分析了超过25年的南极数据,发现地面附近的浓度来自自然和人类相关来源。

臭氧气体具有强烈或辛辣的气味,有时伴随着烟雾或夏季风暴。当阳光与工业和运输活动产生的气体、生物质燃烧产生的气体或来自闪电和微生物的自然产生的气体发生反应时,就会形成这种物质。然而,当阳光很强时,它会分解分子。大部分臭氧位于地球上空约9-18英里的臭氧层中,这是平流层中的一个大气带,保护地球免受有害的紫外线辐射。但低层大气或对流层中的臭氧是有害的,会造成烟雾、喉咙和肺部刺激。这也是一个令人担忧的问题,因为这种分子吸收的热量是二氧化碳的1000倍,因此会对全球变暖产生重大影响。虽然之前的研究人员已经表明,整个南半球对流层中的臭氧上升,但长期以来,还没有关于偏远南极大陆的区域研究报告。因此,Jayanarayanan Kuttippurath及其同事希望利用在南极上空进行的测量来确定臭氧的来源,以及臭氧水平随时间的变化。

研究人员收集了1992年至2018年间南极八个观测站在地面和通过大气层从低层大气进入臭氧层测量的臭氧数据。他们的分析表明,整个对流层的臭氧含量在12月、1月和2月是最低的,这与南半球的夏季相对应,当时太阳的强度足够大,分解的臭氧多于产生的臭氧。臭氧的主要来源既有自然的——来自南极洲东部大高原的积雪,也有来自平流层上部到对流层的空气混合——也有来自人类的,因为有些来源于南美洲的南端。研究人员还发现,在所回顾的26年中,即使考虑到季节和自然模式,地面臭氧的年增长率也高达0.14 ppb。研究人员说,由于臭氧在地球表面附近保持热量的能力,这种增加的趋势可能会在未来对该地区产生负面影响。

作者承认来自运营和维护臭氧测量设施的国家机构(美国、阿根廷、印度、意大利和德国)的资金。他们特别感谢印度哈拉格布尔理工学院、印度国家海洋信息服务中心、海得拉巴和地球科学部的支持;印度教育部;印度科学技术部;科罗拉多大学;国家海洋与大气管理局;意大利国家南极研究计划(PNRA)项目;阿尔弗雷德·韦格纳研究所。

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