NASA研究提供了第一个直接证据证明由于化学禁令而导致的臭氧空洞恢复

过去几年中，科学家们利用NASA的Aura卫星进行的测量研究了南极臭氧洞中的氯，并观察到其含量缓慢下降。学分：美国国家航空航天局（NASA）的戈达德太空飞行中心/凯蒂·梅斯曼（Katy Mersmann）

科学家们首次通过直接卫星观测到的臭氧空洞表明，破坏臭氧的氯的含量正在下降，从而减少了臭氧的消耗。

测量结果表明，由于国际上对含氯的人造化学物质氯氟烃（CFCs）的国际禁令所导致的氯含量下降，使南极冬季的臭氧消耗量比2005年（测量值的第一年）减少了约20％。南极冬季的氯气和臭氧是由NASA的Aura卫星产生的。

美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心的大气科学家苏珊·斯特拉汉（Susan Strahan）说：“我们非常清楚地看到，氯氟化碳中的氯正在臭氧孔中下落，因此臭氧消耗减少了。”

CFC是长寿命的化合物，最终会上升到平流层，在此它们被太阳的紫外线分解，释放出氯原子，并继续破坏臭氧分子。平流层臭氧通过吸收可能导致皮肤癌和白内障，抑制免疫系统并损害植物生命的潜在有害紫外线来保护地球上的生命。

在1985年发现南极臭氧空洞后的两年，世界各国签署了《蒙特利尔议定书》，其中规定了消耗臭氧层的物质，该物质规范了消耗臭氧层的化合物。后来对《蒙特利尔议定书》的修正案完全淘汰了氟氯化碳的生产。

过去的研究使用了对臭氧孔大小变化的统计分析，认为臭氧消耗正在减少。这项研究是首次使用对臭氧孔内部化学成分的测量结果来确认，不仅臭氧消耗量减少了，而且减少的原因是CFC的减少所致。

南极臭氧洞在南半球冬季在9月形成，因为返回的太阳光催化了主要来自CFC的涉及氯和溴的臭氧破坏循环。为了确定臭氧和其他化学物质每年如何变化，科学家使用了Aura卫星上的微波四肢测深仪（MLS）的数据，该卫星自2004年年中以来一直在全球范围内进行测量。尽管许多卫星仪器都需要阳光来测量大气中的痕量气体，但MLS却可以测量微波辐射，因此，可以在一年的关键时间测量南极洲上的痕量气体：黑暗的南部冬季，平流层天气安静且温度低稳定。

从太空看地球的大气层。学分：美国宇航局

从2005年至2016年，每年根据MLS的测量值每天计算一次南极冬季开始至冬季结束（7月初至9月中旬）南极上方臭氧水平的变化。Strahan说：“在此期间，南极温度一直很低，因此臭氧的破坏速度主要取决于其中的氯含量。”“这是我们要测量臭氧损失的时间。”

他们发现臭氧损失正在减少，但是他们需要知道CFC的减少是否是造成这种情况的原因。当破坏臭氧的过程持续进行时，会发现许多分子形式的氯，其中大多数无法测量。但是氯几乎破坏了所有可利用的臭氧后，便与甲烷反应生成盐酸，这是一种用MLS测得的气体。Strahan说：“到10月中旬左右，所有氯化合物都可以方便地转化为一种气体，因此通过测量盐酸，我们可以很好地测量总氯。”

一氧化二氮是一种长寿命气体，在平流层的大部分区域中的行为类似于CFC。CFC在表面下降，但一氧化二氮没有下降。如果平流层中的CFC减少，那么对于给定的一氧化二氮值，随着时间的流逝，应减少对氯的测量。通过比较MLS每年对盐酸和一氧化二氮的测量，他们确定总氯水平平均每年下降约0.8％。

根据MLS臭氧测量结果，预计2005年至2016年冬季，臭氧消耗量将减少20％。Strahan说：“这与我们的模型预测的那样，对于氯的下降量应该非常接近。”“这使我们充满信心，MLS数据显示，到9月中旬为止，臭氧消耗量的减少是由于来自CFC的氯含量下降所致。但是，我们尚未看到臭氧孔的大小明显减少，因为这主要受9月中旬以后温度的控制，每年的温度变化很大。”

展望未来，随着各类氟氯化碳离开大气层，南极臭氧空洞应继续逐步恢复，但要完全恢复将需要数十年。该研究的共同作者，戈达德大学的大气科学家安妮·道格拉斯说：“氟氯化碳的使用寿命为50到100年，因此它们在大气中的停留时间很长。”“就臭氧洞消失了，我们正在研究2060或2080。即使那样，仍然可能会有一个小洞。”

出版物：E。Strahan和Anne R. Douglass，“根据Aura微波肢体测深仪观测确定的南极臭氧层消耗减少和平流层下部氯的下降”，《地球物理研究快报》，2018年； DOI：10.1002 / 2017GL074830