為什麼臭氧空洞 2010 年代初逐漸不提了?
現在紫外線強度比之前強了好多,紫外線過敏的人周圍也越來越多。。。但是空調還是越來越多,冰箱越來越多,車也越來越多,公交車上新聞還在炫耀杭州馬上就能全換成空調車了。。。沒人關注了嗎?有在研究氟利昂的環保替代品嗎?
@Chern Z給的那篇文獻里已經講的比較清楚了。蒙特利爾議定書之後各國已經逐漸不再使用氟利昂作為製冷劑,氟利昂的替代品在工業上也比較成熟了。所以冰箱空調儘管增多,對臭氧層空洞的影響並不大,反倒是空調能耗引起的碳排放導致溫室效應更讓人擔心。題主說紫外線強度比之前強了很多,要下這種論斷必須出示數據。
下面是我google到的臭氧層空洞面積和臭氧最低含量的逐年數據圖(來自:http://www.theozonehole.com/ozoneholehistory.htm):
橫坐標是年份,可以看到臭氧空洞的情況已經穩定並緩慢好轉,可以認為臭氧空洞已經處於恢復狀態,只不過需要更多時間。個人認為氟利昂問題的發現和快速解決是科學與社會互動的非常好的案例。
下面是CO2的數據(我自己作的圖,數據來源:http://co2now.org/images/stories/data/co2-mlo-monthly-noaa-esrl.pdf):
當然不可否認在更長的時間尺度上看下圖可能會有不同的結論。不過如果我是基金委的話,面對這兩張圖,把科研方向的重點從臭氧層領域轉向新能源領域是很自然的事。
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@張少群 嫌我縱坐標原點沒從0開始,有誤導之嫌。也行,我們來張更大時間尺度從0開始的(https://www.google.com/url?sa=irct=jq=esrc=ssource=imagescd=cad=rjauact=8ved=0CAcQjRxqFQoTCJ341ZSc18cCFUI0PgoddwcK0wurl=https%3A%2F%2Fwww.ncdc.noaa.gov%2Findicators%2Fpsig=AFQjCNEnq7asIL-1-9K2qsXWt5d7o1d0pgust=1441244295190661):
最後兩個理論預測點大家暫時先無視(9月3日修改添加)。不過仍然,CO2濃度在60年內從320ppm長到接近400ppm是挺能說明問題的吧。
最後說下現有的回答,首先臭氧空洞問題絕不只是極地的問題,而對全球氣候都有影響,這在@Chern Z給的那篇文獻中有解釋。其次這種科學上的問題還是要用科學的方法去討論,不負責任的吐槽不能體現任何的素養,也不能解決任何問題。對,我說的就是那位號稱「就事論事,謝絕道德綁架」的哥們的答案。
-----------與答案無關的話-----------我覺得我有必要申明一下:在我的答案的評論區內,我保留刪除我認為無價值的回復的權力。具體何為無價值,我有我的標準,不喜勿入。作為一個科學工作者,我不喜歡對原始數據做改動和刪除,所以我的標準會盡量寬鬆,不過也請各位評論者自重。感謝配合。(我現在的底線在何處,大家可以以某位張先生的表現作為標尺)
沒事別念叨,說曹操曹操到:
2015年9月13號,【南極臭氧層空洞:危機再臨】 在即將過去的南極極夜期里,南極濤動長期正值,導致南極平流層溫度顯著偏低,有利於珠母雲的形成,為破壞臭氧層的氯自由基等物質生成提供條件。當前,南極臭氧層空洞(臭氧濃度低於220DU的區域)面積高達2000萬km2,較氣候平均有所偏大。
不知道題主的第一句是怎麼得出的結論,近幾年紫外線越來越強。難道題主對極地的臭氧層空洞有感知能力?
首先需要更正一下題主和某些答主的小小的錯誤認知。
不是所有的氟利昂都會消耗臭氧,替代氟利昂的大多也是氟利昂
- 鹵代烴及其混合物
- 碳氫化合物
- 無機化合物
氟利昂就屬於第一種,大致有CFCs,HCFCs,HFCs。臭氧層受到破壞是由於某些製冷劑受光照產生Cl的自由基。CFCs對臭氧破壞最嚴重;HCFCs中由於含有H,使Cl的破壞作用受到一定的抑制,而且壽命比較短;HFCs不含Cl,對臭氧層的消耗作用為零。
所以ODS(消耗臭氧層物質)的更新換代計劃所做的差不多就是用HFCs代替HCFCs和CFCs,HCFCs代替CFCs。
給個表格,環保總局在2007年制定的ODS替代品目錄。
值得注意的是,到目前為止,HCFCs並沒有完全莉香的替代物,雖然HFCs對臭氧的消耗作用為0,但其溫室效應極大。目前大多數發展中國家執行的還是一個漸進式的計劃。
禁用氟利昂以後,大家發現第二年臭氧層空洞迅速減小,但是按照科學理論,空洞減小的速度不可能這麼快。第三年臭氧層空洞又變大了。之後臭氧層空洞一會兒大一會兒小,和氟利昂排放沒什麼關係。
轉一篇文章。
臭氧層騙局
作者 : 人呢人
氟利昂破壞臭氧層理論
講一講臭氧層空洞一事。氟利昂化學性質穩定,不具有可燃性和毒性,被當作製冷劑、發泡劑和清洗劑,廣泛用於家用電器、泡沫塑料、日用化學品、汽車、消防器材等各個領域。然而民眾被告知,氟利昂是臭氧層破壞的元兇。
在對氟利昂實行控制之前,全世界向大氣中排放的氟利昂已達到了2000萬噸。由於它們在大氣中的平均壽命達數百年,所以排放的大部分仍留在大氣層中,其中又有大部分仍然停留在對流層,一小部分升入平流層。
在對流層相當穩定的氟利昂,到了平流層由於受太陽紫外線的照射,容易形成遊離的氯離子。這些氯離子非常活潑,容易與臭氧起化學反應,使2個臭氧分子(O3)變成3個氧分子(O2)。反應式如下
CFCl3+紫外線→自由氯原子(Cl) Cl+O3→ClO+O2
ClO+O→Cl+O2
在這個反應中,氯原子起的是催化劑的作用,從理論上來說是不會減少的,科學家估計一個氯原子可以破壞數萬個臭氧分子。臭氧層被大量損耗後,吸收紫外線輻射的能力大大減弱,導致到達地球表面的紫外線會明顯增加,給人類健康和生態環境帶來毀滅性的危害。
氟利昂破壞臭氧層悖論
然而,在2000年南極臭氧洞的最大面積2900萬平方公里,2002年的南極臭氧層空洞最大面積減小到2096萬平方公里,2003年臭氧空洞最大面積又增大到2500萬平方公里,到2004年南極臭氧洞最大面積僅為1200萬平方公里,再到2009年的臭氧空洞面積又達到2392萬平方公里。
並且,臭氧層空洞只在每年的9月—11月出現,到12月的時候,臭氧層空洞就會消失得無影無蹤、
由於氯原子起的是催化劑的作用,在這個化學反應中數量不會減少,並且越來越多已經排放到大氣中的氟利昂被分解成遊離的氯離子,臭氧層空洞應該是越來越快地持續地不斷擴大,直至臭氧層消失才對。臭氧層空洞是無論如何也不可能減小的。氟利昂為什麼間歇性地失去了破壞臭氧的功能呢?
顯然,氟利昂理論無法解釋為什麼臭氧層會有如此劇烈的變化。
並且,最主要的氟利昂排放地區是在亞歐北美三大洲,而臭氧層空洞卻出現在南半球的南極洲這個幾乎氟利昂零排放的大陸的上空。
氟利昂比較重,又怎麼會跑到14—25千米高處的臭氧層?
可笑的冰雲理論
為了解決以上問題,科學家們提出了冰雲理論。
在南極黑暗酷冷的冬季(6~9月),下沉空氣在南極洲受到山地的阻擋,停止環流,就地旋轉,形成「極地風暴旋渦」。這股「旋渦」不斷上升,上升到20千米高空的臭氧層內以後,把南極與中低緯地帶空氣對流隔絕開來,使面極變得極冷,並開始出現滯留在空所中的冷氣團「冰雲」。「冰雲」中的冰晶微粒把氣流中的氟里昂吸收在其表面,並不斷積聚其中。當南極的春季來臨時,陽光照向「冰雲」,冰晶熔化,釋放出吸附的氟里昂。由於氟里昂是一種含氯的有機化合物,當它受到短波紫外線的照射,分解出氯離子,從而破壞了臭氧層。
問題是,氟利昂從哪兒來/
根據大氣環流,對流層的徑圈環流存在3 個圈:低緯度是正環流或直接環流(氣流在赤道上升,在高空流向副熱帶高氣壓帶,副高下沉,低空向赤道),又稱為哈得來環流;中緯度是反環流或間接環流(副高氣流下沉,低空向副極地低氣壓帶,副極地低氣壓帶上升,高空流向副高),又稱為費雷爾環流;極地是弱的正環流(極地下沉,低空流向副極地低氣壓帶,副極地低氣壓帶上升,高空流向北)。大氣環流_百度百科
如果真的是氟利昂破壞了臭氧層,那麼毫無疑問,北半球的臭氧層破壞要遠遠大於南半球,其中北緯60度附近的臭氧層受到的破壞應該是最大的。但是臭氧含量在北緯60度卻是附近濃度最高,北半球的臭氧「破壞」也遠遠小於南半球。
我們再從臭氧層的形成來分析。眾所周知,臭氧是氧的同素異形體,它是由於大氣中氧分子受太陽輻射分解成氧原子後,氧原子又與周圍的氧分子結合而形成的,含有3個氧原子。反應式如下
3 O2+紫外線→2 O3。
臭氧的成因說明,臭氧層的厚度與太陽紫外輻射的強度成正比。因此,當太陽紫外輻射強時,更多的氧分子會被紫外線轉化為臭氧,導致臭氧層變厚。反之則臭氧層 相對較薄。所以臭氧層在太陽紫外輻射高峰期比低谷期厚,赤道上空的臭氧層會比兩極厚,夏季會比冬季厚,這也是臭氧層空洞出現在南極冬半年的原因。
更何況臭氧層位於平流層,與貼近地表的對流層上冷下熱所以空氣上下對流有著很大的不同。臭氧層中的臭氧吸收了來自太陽的紫外線而導致臭氧層上熱下冷,所以它沒有對流活動,其高溫層置於頂部,而低溫層置於低部。從而被分成不同的溫度層。這樣穩定的構造導致氯原子與臭氧無法充分混合,使得催化反應無法進行。
平流層里的臭氧大約有30億噸,最高濃度大概是8ppm,也就是百萬分之8,而全世界向大氣中排放的氟利昂只有2000萬噸,並且絕大多數都在對流層,在平流層里的氟利昂只有200萬噸不到。這樣的濃度,更使這個反應無法進行。
更令人震驚的是,從來沒有人做過實驗,來驗證在紫外線的照射下氟利昂是否是真的被分解出氯離子,也沒有人驗證過氯離子是否真的能將2個臭氧催化分解成3個氧氣分子,更沒有人驗證氟利昂是否真的到達了臭氧層,更不要說氟利昂到達南極上空的臭氧層了,僅僅是「可能」,僅僅是「推論」。就是這樣的一個「四無」理論,就把氟利昂打倒在地,再踏上一腳,使其永世不得翻身。
1995年諾貝爾化學獎授予保羅·克拉茲(PaulCrutzen)(荷蘭人)、馬里奧·莫林(MarioMolina)(墨西哥人)和舍伍德·羅蘭(F.SheRwoodRowland)(美國人),就是他們提出氟利昂破壞臭氧層的理論。
令人噁心的諾貝爾獎。
臭氧層空洞真實成因
1999年我國吉林大學地球探測科學與技術學院楊學祥教授指出,造成南極上空臭氧空洞的「罪魁禍首」是太陽風,而不是通常所認為人類使用的氟利昂。這一觀點發表在《科學美國人》雜誌中文版上。
楊教授在論文中指出,有3個因素結合起來使南極臭氧層出現空洞:第一,太陽風的壓力使地球南極上空大氣層變薄;第二,處於開裂期的地球南半球由於火山爆發釋放出大量有害氣體破壞臭氧層;第三,太陽高能粒子進入地球大氣層後消耗了兩極臭氧。南極臭氧層空洞是自然現象,它一直存在並且存在著周期性的變化。這個也是為什麼臭氧層空洞出現在兩極,並且以南極為甚的原因。
氟利昂陰謀原因
有人指出,最早提出人類使用氟里昂是破壞臭氧層罪魁禍首論調的是一些與杜邦公司競爭的公司,當時杜邦公司是氟里昂這種製冷劑的主要供應商。杜邦公司還為此 出了一本書,專論「臭氧空洞根本就是騙局」。但後來,杜邦公司卻化被動為主動,依靠強大的實力成功研製了氟里昂的代用品,它馬上大力宣傳氟里昂是破壞大氣 臭氧層的罪魁禍首,以此限制其他公司使用氟里昂,從而打壓競爭對手。
氟里昂這種安全低廉的製冷劑被禁止使用除了讓杜邦成功地打壓了競爭對手之外,只起到了提高產品價格的作用,對普通民眾百害而無一利。善良的人們成了杜邦打壓對手的幫凶。
氟利昂陰謀的危害
更可悲的是,氟利昂的替代品,既昂貴,又不安全,而且還有毒,嚴重破壞環境。如二甲醚,分子式CH3OCH3,是最簡單的脂肪醚。它是甲醇的脫水衍生物。室溫下為無色、無毒,有輕微醚香味的氣體或壓縮液體。但在空氣中卻含有毒性。而三氟乙酸 (簡稱 TFA)是氟利昂替代品的主要降解產物之一 ,該物質會造成大氣環境的惡化。三氟乙酸化學性質極其穩定 ,同時在水中全部溶解。在自然條件下 ,三氟乙酸不降解、不光解、不被土壤吸附、不被微生物分解 ,易於在水體中積累 ,特別是在沒有流入和流出的水體及季節性濕地中蓄積。全球雨水中的三氟乙酸 2 0 1 0年可達到 1 0 0~ 1 60 ng/L,部分地區地表水可達到 1 60 ng/L。
氟利昂被禁用,而臭氧層空洞依然如潮起潮落般時大時小。
我只想說,誰把我的問題描述改了…而且,為什麼我自己反而改不了…
因為大家更關注身邊的東西比如霧霾。就像是我們住在森林裡,遠處有一隻野狼,我們能聽到狼嚎卻不知它何時接近,我們睡得帳篷里出現了一群蟲子(當然這比喻也不貼切)我們都會先去打蟲子。【這並不是一種好現象,只是我們已經無暇顧及遠方】
聽過碳關稅嗎,其實這些都是大國政治博弈的工具,當然針對的是當時中國龐大但又落後的製造業,這幾年中國轉型厲害,比較成功,把柄沒了,沒利益的事誰還願意大張旗鼓的提啊
IEEE會員送的雜誌上看到的一篇文章,看到這個題翻出來
鏈接:http://www.unep.fr/ozonaction/information/mmcfiles/7694-e-AntarcticOzoneHoleUpdate.pdf
抱歉,臭氧空洞只出現在極地,和城市沒什麼關係,並且並未有證據證明臭氧空洞和全球氣候變化有關。
因為無氟產品已經統治了市場,資本家們就不需要強調臭氧空洞了,尤其是本來就並不能證明人類和臭氧空洞有什麼直接聯繫(或者是重大聯繫)。現在他們的關注點在電動或混合動力車,所以他們開始宣傳霧霾,大氣污染,雖然電動汽車電力的來源一樣是燃煤或燃氣或核能,某種程度上來說甚至會造成更嚴重的污染。大眾經常在不知不覺中被利用而渾然不覺,氟利昂是一例,環保汽車又是一例。
可能只是你沒關注吧。比如最新一期的Nature Communications就有一篇The increasing threat to stratospheric ozone from dichloromethane,研究了二氯甲烷對平流層臭氧的威脅。再早點的還有Solomon (2016)在Science上的這篇Emergence of healing in the Antarctic ozone layer,展現了南極臭氧層在恢復的跡象。
不再多提的原因是媒體的關注點更多的聚焦在了大氣污染,氣候變化,而一般人哪會去看專業期刊。
長見識了,感謝!
蒙特利爾是管臭氧層的,京都議定書是管溫室效應的,現在又搞出了巴黎協議?
因為相比之下更嚴重更需要關注的事是溫室效應
因為輿論的關注點一直在變。
在自然界面前,人類是渺小的,我們往往忽略了地球強大的自虐和自愈能力。甚至我們都還沒有確定這是否只是一個自然規律。
問題一直存在,只不過相比遠在天上的臭氧洞,我們更關注在身邊的空氣污染,霧霾。
不是說甲烷也是消耗臭氧的主要原因嗎?大家還是把養牛場都關了吧,對了那個頁岩氣項目也停了吧。
因為霧霾來了?
近幾年關注最多的是極端氣候,而不是所謂的臭氧空洞or溫室效應
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