南极臭氧空洞比北极大，原来太阳在作怪

记者从中国科学院合肥材料科学研究所了解到，中科院安徽光学精密机械研究所唐博士等人利用长期卫星观测数据，分析了临近空间臭氧的时空分布特征，发现臭氧在中层顶的分布受到太阳活动周期的影响。相关的研究结果最近发表在美国地球物理协会(AGU)的《地球物理研究——空间物理学》杂志上。

臭氧吸收对人体有害的短波紫外线，保护地球上的生物免受紫外线的伤害。它在地球气候、区域环境和生物圈中起着非常重要的作用。不同海拔高度臭氧的时空变化受多种因素影响，其中11年的太阳活动是导致臭氧时空变化的重要因素。因此，分析和研究不同海拔高度高空臭氧的时空分布特征以及太阳辐射对臭氧长期变化趋势的影响具有重要意义。

研究人员发现，对太阳11年周期的响应在南北半球是不对称的，其响应值从南极地区到北极地区逐渐减小，使用了2002年至2017年由TIMED卫星观测到的4443282次全球高海拔剖面数据扫描。结果表明，中层顶臭氧的长期变化与太阳辐射、氧原子密度和温度密切相关。长期卫星观测进一步证实了平流层北极和南极地区存在臭氧空洞，南极地区的臭氧空洞比北极地区的臭氧空洞大。

系统分析结果表明，中层顶不仅是邻近空间的最低气温区，也是臭氧混合比最大的区域。然而，中间层的顶部是中高层大气中一个敏感而活跃的区域，也是地球大气中最冷的区域。它是低层大气和高层大气中物质输运、物理化学反应和能量交换等复杂动力学过程的必要区域。与此同时，太阳11年的周期性活动对中间层顶区的大气物理、化学和输运有重要影响。

研究工作将为全球气候长期变化分析和全球中高层大气模型的建立与验证提供重要参考。