地球的大气中含有大量消耗臭氧层的化合物

卫星在2006年观测到南极上空最大的臭氧洞。紫色和蓝色表示大气中臭氧浓度低的区域；黄色和红色是较高浓度的区域。图像

美国国家航空航天局（NASA）的一项最新研究表明，地球大气层中含有出乎意料的大量四氯化碳（CCl4），这使研究人员认为存在未知的工业泄漏，污染场地的大量排放物或未知的CCl4来源。

美国宇航局的研究显示，地球大气中含有数十种来自未知来源的消耗臭氧层化合物，这种化合物在全球范围内被禁止使用已有数十年。

四氯化碳（CCl4）曾经用于诸如干洗和灭火剂之类的用途，并于1987年根据《蒙特利尔议定书》与其他破坏臭氧层并造成南极洲臭氧空洞的氯氟烃一起受到管制。《蒙特利尔议定书》的缔约方报告称，2007年至2012年之间新的CCl4排放量为零。

但是，新研究显示，全球每年平均四氯化碳排放量为39公斤，约为国际条约生效前峰值排放量的30％。

这项研究的主要作者，美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的大气科学家青亮说：“我们根本不会看到这种情况。”“现在很明显，要么存在未知的工业泄漏，受污染场所的大量排放，要么存在未知的CCl4来源。”

截至2008年，CCl4约占可用于臭氧消耗的氯的11％，这不足以改变臭氧消耗物质的下降趋势。尽管如此，科学家和监管机构仍想知道无法解释的排放源。

NASA的一段录像讨论了一项新研究，该研究表明地球大气中含有数十种来自未知来源的消耗臭氧的化合物，该化合物在全球范围内被禁止使用已有数十年。

近十年来，科学家一直在争论为什么观测到的大气中CCl4的下降速度比预期的慢，这是基于已知的关于化合物如何被太阳辐射和其他自然过程破坏的信息。

“是否存在我们不了解的物理CCl4损失过程，或者是否存在未报告或未被识别的排放源？”梁说。

在2007年至2012年之间报告的CCl4排放为零的情况下，该化合物的大气浓度应该以每年4％的预期速度下降。从地面观察到，大气浓度每年仅下降1％。

为了调查这一差异，Liang及其同事使用了NASA的3-D GEOS化学气候模型和来自全球地面观测网络的数据。该研究中使用的CCl4测量值是由美国国家海洋与大气管理局（NOAA）地球系统研究实验室和科罗拉多大学博尔德分校NOAA环境科学合作研究所的科学家进行的。

对全球大气化学和由于与土壤和海洋的相互作用而造成的CCl4损失的模型模拟表明，目前尚不清楚CCl4的当前来源。结果得出了2000年至2012年全球平均CCl4排放量的第一个定量估计。

除了无法解释的CCl4来源外，模型结果还表明该化学物质在大气中的停留时间比以前认为的要长40％。这项研究在线发表在8月18日的《地球物理研究快报》上。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心大气层首席科学家保罗·纽曼说：“人们相信，由于《蒙特利尔议定书》的原因，消耗臭氧层物质的排放已经停止。”“不幸的是，世界上仍然有CCl4的主要来源。”

NASA通过一系列卫星以及雄心勃勃的机载和地面观察活动来监视地球在陆地，空中和太空的生命体征。美国航空航天局（NASA）通过长期的数据记录和计算机分析工具，开发了观察和研究地球相互联系的自然系统的新方法，以更好地了解我们的星球如何变化。该机构与国际社会分享了这一独特的知识，并与美国和世界各地的机构合作，为理解和保护我们的地球做出了贡献。

出版物：Qing Liang等，“利用全球趋势和半球间梯度限制四氯化碳（CCl4）预算”，《地球物理研究快报》，第41卷，第14期，第5307–5315页，2014年7月28日； DOI：10.1002 / 2014GL060754

图像：美国宇航局