小时候课本里的臭氧层空洞,如今为何很少提及?
小时候课本里常提到的臭氧层空洞,现在似乎很少有人再提起了。正确答案是,这臭氧层空洞快被人类自己修复好了。
大家对臭氧层空洞应该还有印象吧?小时候电视和课本上天天讲,好像世界末日就要来临,可现在感觉都没人提了。
前几天我特意去网上搜索,说法五花八门。有人说空洞每年都有,很正常;还有人说这是发达国家为限制我们发展搞的阴谋,说美国人坏。但事实并非如此。

实际上,是人类自己快要把臭氧层空洞修好了。我看到这个结论时也很惊讶,不是说威胁全人类吗,结果是这样。深入了解后才发现,这事儿很传奇,这是人类历史上第一次真正为了同一个目标团结一致办成的大事。

这得从上世纪40年代说起。当时有个发明家叫托马斯·米基利。这个名字可能大家不太熟悉,但他可是“纯度”极高的人物,或许是全世界间接杀人最多的单体碳基生物,他凭一己之力拉低1.7亿美国人的平均智商,还被称为史上最邪恶的科学家。人类历史上最能闯祸的人里,他必定榜上有名,因为他有两个“极品”发明,一个是含铅汽油,另一个是氟利昂。

在氟利昂出现之前,冰箱和空调用的制冷剂是氨气和二氧化硫。氨气有毒且易燃易爆,二氧化硫剧毒还有强腐蚀性,家里装空调就像装了个炸弹,一旦泄漏爆炸人就危险了。而氟利昂堪称神品,它无毒、不燃、无腐蚀性,化学性质稳定,还好压缩易挥发。所以,不管是空调、冰箱、香水、发胶,还是洗涤剂、灭火剂、发泡剂,只要能用溶剂的地方都可以用它。为证明其安全性,米基利在新闻发布会上当众吸了一口氟利昂,过肺后缓缓吐出,还吹灭了一根蜡烛。从此,氟利昂成了现代工业的“液体基建”。

不过,在全世界使用了40年后,问题出现了。1973年,墨西哥化学家马里奥·莫利纳和他的导师出于好奇,研究氟利昂的去向。他们通过计算提出假说:氟利昂飘到平流层后,被太阳紫外线照射可能会断裂,释放出氯原子。

氯原子一旦遇到臭氧,就会发生反应。一个氯原子会抢走臭氧(O₃)的一个氧原子,变成不稳定的“氯氧自由基”和一个氧分子(O₂),然后氯氧自由基又会和氧原子反应变回氯原子,继续破坏下一个臭氧,形成链式反应。理论上,一个氟利昂分子就能破坏整个臭氧层。

论文发表后,遭到了从化工厂到家电厂的全行业围攻谩骂。厂商和相关机构、媒体称氟利昂分子重,不可能飘到大气层,认为是造谣。但现实很残酷,氟利昂在大气层能存在40年以上。人类从40年代开始使用,到了80年代,“报应”来了。
1985年,英国南极科考队发现,南极上空的臭氧含量比正常值低了7成。NASA查看卫星数据后也惊呆了,原来南极上空有个巨大的臭氧层空洞,面积比美国国土还大。此前没发现是因为洞太大,卫星数据显示臭氧浓度过低,NASA的电脑认为数据不合理,当作仪器误差自动删除了。虽然1984年NASA内部有人发现异常,但直到1985年英国论文发表,结合各方数据,大家才意识到“天塌了,而且塌了十年”。

全世界开始恐慌。因为臭氧层能吸收太阳光里全部的UV - C和绝大部分的UV - B。UV - C是最致命的紫外线,UV - B会导致皮肤癌和白内障,破坏植物叶绿素,影响光合作用。平流层臭氧减少1%,全球白内障发病率将增加0.6% - 0.8%,臭氧浓度下降10%,非恶性皮肤癌发病率将增加26%。更严重的是,UV - B能穿透到海里,破坏浮游生物和藻类,导致地球生态崩溃。实际上,地球上6亿年前出现臭氧层,5.3亿年前发生了寒武纪生命大爆发。如果臭氧层消失,地球生态将面临“重启”。

于是,之前被骂的科学家成了“吹哨人”,并在1995年获得诺贝尔化学奖。英国首相撒切尔夫人和得过皮肤癌的美国总统里根牵头呼吁全球禁用氟利昂。1987年,人类达成了《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。该协议在全球范围内逐步限制、淘汰破坏臭氧层的化学物质。它的厉害之处在于,不像有些环保协议一刀切,而是规定发达国家和发展中国家承担不同义务。发达国家要在1996年前基本停产,发展中国家有更长缓冲期,还能获得技术和资金支持以实现工业替代。因此,它成为有史以来第一个且唯一一个获得全世界所有国家和地区普遍批准的条约,前联合国秘书长安南称其为“迄今为止最成功的国际协议”。

在多边基金的援助下,发展中国家成功淘汰了大部分氟利昂类化学物质。从2024年起,大多数发展中国家开始冻结消费氢氟碳化物,并在后续年份逐步削减。中国早在2007年就提前两年半全面停止了氟利昂的生产和进口,印度也在2010年全面禁止了氟利昂的生产和消费。

由于氟利昂寿命长,人类从90年代开始减排,臭氧层到后来才开始恢复。2000年,臭氧层空洞达到3000万平方公里的最大值。之后好消息不断传来,根据联合国评估报告,消耗臭氧层物质的总浓度在下降,臭氧层以每十年1% - 3%的速度缓慢恢复。预计到2066年左右,南极臭氧层空洞能基本恢复到1980年的水平。不过,恢复过程会有反复,臭氧洞大小受季节性影响,每年9、10月份洞会暂时变大,火山喷发、厄尔尼诺等因素也会影响恢复。

因为恢复趋势不可逆转,现在相关新闻报道也慢慢减少。但如果没有当年的协议和人类的共同努力,到本世纪中叶,地球表面紫外线辐射强度将是现在的两倍以上,我们出门可能都会被晒瞎。
总之,臭氧层空洞不是阴谋论,它很重要。我们现在不担心,是因为几十年前,有敢于指出问题的科学家、有远见的政治家和愿意承担责任的地球人,共同打赢了这场地球保卫战。这是人类文明史上因理性与合作团结起来铸就的一座值得铭记的丰碑。
图片、资料来源:
科普中国:南极上空的臭氧空洞,现在怎么样了?
世界气象组织:越来越多的证据表明臭氧层确实有望长期恢复
SciTechDaily:Healing Ozone Layer Could Trigger 40% More Global Warming
UNenvironment programme:About Montreal Protocol
How one Nature paper in 1985 led to the discovery of the ozone hole.
Scientists observe first signs of healing in the Antarctic ozone layer
RealClimate: What did NASA know? and when did they know it?
中国科技网:40年前南极“空洞”的发现拯救了地球
NASA,虎嗅、知乎、36氪等,部分图源网络
本文来自微信公众号“差评X.PIN”,作者:纳西,编辑:江江 & 面线,36氪经授权发布。
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