低温和极地涡旋是否破坏北极臭氧层？

2020年北极的臭氧裂缝由强力极地涡旋导致，其功效造成的极地平流层云上的非均相化学变化释放出来氯原子等化学物质毁坏臭氧层。臭氧层毁坏不可以忽略人为失误的功效，必须全球行动降低人为因素毁坏来维护臭氧层。

一、超低温是毁坏臭氧层的金属催化剂

臭氧层坐落于间距地球上空中10 公里至50 公里的地球大气层中，可合理阻拦来源于太阳光的紫外线辐射，也被称作地球上保护层厚度。假如某点臭氧层中臭氧成分降低到标准值的50%下列，生物学家就称作臭氧洞。陆龙骅进一步表述，臭氧洞是有严苛科学研究界定的，最少应具有臭氧低值易耗在220DU下列、臭氧低值易耗区范畴超出上百万平方公里、臭氧低值易耗区延迟时间长（2~4个月）等标准。

南端极其例，冬天（8 月~10 月）因为沒有能源或能源太弱，平均气温平稳降低，顶层空气转冷。这时，被称作极地涡旋的环极气旋将南极大陆空中的冷气团围起来产生涡旋，这一涡旋如同一个“导体和绝缘体”可阻隔內部气体与外界空气。

当涡旋内平均气温降低到-80℃时，內部产生极地平流层云，平常算不上活跃性的氯原子在极地平流层云结晶表层产生非均相化学变化，释放出来特异性方式的氯原子，再加能见光和紫外线的助力，溶解出毁坏臭氧的游离态氯原子，进而使该地区臭氧遭到到大幅毁坏而产生臭氧洞。同样，含溴化学物质也在超低温的催化反应下毁坏臭氧层。

臭氧层毁坏必须有极地平流式沉淀池云的形成和非均相化学变化2个标准。换句话说，大气环流对臭氧洞的危害是驱动力的，极地涡旋为南北极春天臭氧洞的产生出示了封闭式的驱动力自然环境。最先极地涡旋要阻隔內外溫度，使其內部平均气温维持在-80℃下列；次之便是极地平流层云端产生的非均相化学变化，释放出来特异性氯原子进而毁坏臭氧层。除此之外，人类活动释放出来空调氟利昂、羟基溴等化学物质也是臭氧层毁坏的一个要素，造成了国际性范畴的关心和行動。

二、毁坏臭氧化学物质的释放出来和开启

自上世纪80年代南极洲臭氧洞发觉至今，每一年春天南极地区都是出現臭氧洞，而北极非常少出現。这是由于北半球地图地貌转变尺度大，且风场是纬向的（顺着经纬度线挪动），因而，地球赤道与极地的气体混和不错，这造成 北极冬天平均气温整体上比南极洲高10℃上下。

事实上，在一切正常状况下，北极圈里溫度一般高过-80℃，不容易产生极地平流层云。此外，北极的“高溫”也非常容易毁坏极地涡旋，较难催化反应出毁坏臭氧层的特异性氯原子。因此，北极的臭氧耗损尽管也情况严重，但都还没做到“臭氧洞”的水平。

观察数据信息还可以证明，春天北极臭氧总产量多保持在400DU~500DU 的低值区，仅有1997年、2011年和2020年状况独特，因为春天平流层极地涡旋中溫度出现异常稍低，出現了北极地区空气臭氧总产量的出现异常低值易耗。北极臭氧耗损多产生在冬春季（12 月至第二年2 月）溫度较低的時间，别的时节不容易出現臭氧裂缝。

北极臭氧耗损延迟时间也在于溫度转暖的時间，一般冬天的中后期北极就刚开始转暖，臭氧层慢慢修复。可是今年 北极平均气温稍低，极地涡旋极强，造成 此次北极臭氧裂缝延迟时间较往年过长，直到4月中下旬才修复。

北极臭氧耗损的状况沒有南极洲比较严重，缘故取决于这两个极地大气环流型不一样，平流层的气侯不一样。北半球地图地貌尺度大转变，陆上、深海温度差大，纬向风场使地球赤道与北极的气体混和不错，含有臭氧的气体从地球赤道向极地运输。因而，北极的极地涡旋不象南极洲那般与外界气体阻隔。南极洲则正相反，温度低，与地球赤道的气体混和弱，难以获得地球赤道含有臭氧气体的补充。

尽管强冷空气是北极臭氧耗损产生的关键，可是，却并不是“罪魁祸首”，它仅仅极地平流层云产生的金属催化剂，而极地平流层云端产生的非均相化学变化释放出来的氯原子才算是立即导致臭氧耗费的“凶手”。

三、降低人为因素毁坏仍必须

臭氧裂缝产生必须气候要素和化学变化，因而，考量平流层臭氧的转变必须综合性考虑到。此外，极地涡旋和强冷空气的高低关键在于地球内部波动全过程，其冷热转换伴随着波动而任意转变，它是人们难以掌握的自然因素。

可是，人为因素毁坏仍然是一个关键的要素。陆龙骅表明，人类活动排污有效氯和溴空气污染物也是极地臭氧耗损和臭氧洞产生的标准之一；在现阶段环境空气状况下，南极洲臭氧洞的转变和北极臭氧洞是不是出現，在于南、北极春天平流层极涡以及平均气温转变。1989 年，多伦多市议定书起效以后，在全球行动下，南极洲臭氧层慢慢修复，今年，南极洲臭氧洞为自多伦多市议定书签署以后最少的一年。

从有机化学种群上而言，当多伦多市议定书中可控的空调氟利昂和哈龙陆续取代后，羟基溴就变成较为关键的耗费臭氧化学物质，这类化学物质一部分来自于人为因素排污，比如农牧业和生物质燃料点燃，一部分来自于源。现阶段，全世界已经从观察视角寻找一部分不确定性排污源，另外也在积极主动取代臭氧层毁坏化学物质。

虽然现阶段科技界未有确立直接证据说明全球气候变暖对其造成的危害，但在气候问题的大情况下，恶劣天气气侯恶性事件产生次数增加、抗压强度更强，这也许也是造成 极地臭氧层遭受毁坏的要素之一。