南极上空的臭氧洞再次变大

哥白尼哨兵-5P卫星的测量显示了今年南极上空的臭氧空洞。鸣谢:uux.cn/包含经修改的上空哥白尼哨兵数据(2023)/由德国航天中心处理
（神秘的地球uux.cn）据欧洲航天局：哥白尼哨兵-5P卫星的测量显示，今年南极洲上空的氧洞臭氧洞是有记录以来最大的之一。这个被科学家称为“臭氧消耗区”的再次空洞在2023年9月16日达到了2600万平方公里。这大约是南极巴西面积的三倍。
臭氧洞的上空大小有规律地波动。从8月到10月，氧洞臭氧洞的再次大小增加——在9月中旬到10月中旬达到最大值。当南半球平流层中的南极温度开始上升时，臭氧消耗减缓，上空极地涡旋减弱并最终分解，氧洞到12月底，再次臭氧水平恢复正常。南极
哥白尼Sentinel-5P(Sentinel-5 Precursor的上空缩写)于2017年10月发射，是氧洞第一颗致力于监测我们大气层的哥白尼卫星。它是欧空局为欧盟环境监测计划开发的哥白尼哨兵任务舰队的一部分。
这颗卫星携带了一台名为Tropomi的先进多光谱成像光谱仪。它在电磁波谱的不同部分检测大气气体的独特指纹，以更准确地对各种污染物进行成像，空间分辨率比以往任何时候都高。
Tropomi臭氧总量测量结果在德国航空航天中心Sentinel-5P地面段进行处理，使用的算法由德国航空航天中心和比利时皇家空间高层大气科学研究所(BIRA-IASB)开发。
德国航天中心高级科学家Diego Loyola评论说:“与地面数据相比，Sentinel-5P臭氧总量产品具有百分比级别的准确性，这使我们能够密切监测臭氧层及其演变。Tropomi测量扩展了欧洲卫星传感器覆盖近三十年的全球臭氧数据记录。”
Sentinel-5P臭氧总量柱产品在测量时间后三小时内提供给哥白尼大气监测服务机构(CAMS)。由欧洲中期天气预报中心(ECMWF)代表欧盟实施的CAMS将这些接近实时的Sentinel-5P臭氧数据纳入其数据分析和预报系统。
CAMS资深科学家Antje Inness说:“我们的业务臭氧监测和预报服务显示，2023年臭氧洞开始得很早，自8月中旬以来增长迅速。它在9月16日达到2600多万平方公里的规模，成为有记录以来最大的臭氧洞之一。Tropomi臭氧数据是我们臭氧分析的重要数据集。”
为什么臭氧洞这么大？
臭氧洞大小的变化很大程度上取决于环绕南极地区的强风带的强度。这种强风带是地球自转和极地与中纬度之间巨大温差的直接结果。
如果风带很强，它就像一道屏障:极地和温带之间的气团不再能够交换。气团在极地纬度上保持隔离，并在冬季降温。
虽然现在讨论当前臭氧浓度背后的原因可能还为时过早，但一些研究人员推测，今年不寻常的臭氧模式可能与2022年1月Hunga Tonga-Hunga Ha'apai的爆发有关。
Antje解释说:“2022年1月Hunga Tonga火山的爆发向平流层注入了大量水蒸气，这些水蒸气在2022年臭氧洞结束后才到达南极地区。
“水蒸气可能导致极地平流层云的形成增加，在那里氯氟烃(CFCs)可以发生反应并加速臭氧消耗。水蒸气的存在也可能有助于南极平流层的冷却，进一步促进这些极地平流层土块的形成，并导致更强大的极地涡旋。”
然而，值得注意的是，洪加汤加火山爆发对南半球臭氧洞的确切影响仍然是正在进行的研究课题。这是因为在现代观测中，以前没有如此大量的水蒸气被注入平流层的实例。
欧空局哥白尼哨兵-5P的任务经理克劳斯·泽纳补充说:“哨兵-5P臭氧总量柱提供了一种从太空监测臭氧洞发生的准确手段。臭氧洞现象不能直接用于监测全球臭氧变化，因为它们是由极地周围的区域风场的强度决定的。”
消耗臭氧层物质的长期影响
在20世纪70年代和80年代，在冰箱和气溶胶罐等产品中广泛使用有害的含氯氟烃破坏了我们大气层中的臭氧——这导致了南极洲上空臭氧层的空洞。
对此，1987年制定了《蒙特利尔议定书》,通过逐步淘汰这些有害物质的生产和消费来保护臭氧层，从而导致臭氧层的恢复。
克劳斯总结道，“根据《蒙特利尔议定书》和人为消耗臭氧层物质的减少，科学家们目前预测，全球臭氧层将在2050年左右再次达到正常状态。”
欧空局多年来一直参与监测臭氧。哥白尼哨兵-5P卫星于2017年10月发射，是第一颗专门用于监测我们大气层的哥白尼卫星。凭借其最先进的仪器Tropomi，它能够检测大气气体，以更准确的方式对空气污染物进行成像，空间分辨率比以往任何时候都高。

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