南极上空的那个大洞，正在缩小！

　　南极上空的巨大臭氧层空洞，一直被视作为人类破坏环境的最重要标志，而最新的观测结果表明，这个大洞正在缩小。造成南极臭氧层空洞的“杀手”正是耳熟能详的氟利昂——这种人工合成的，稳定、无毒、低活性的气体，一度被广泛应用于冰箱、空调等制冷设备中，直到上个世纪80年代后期发现它对臭氧层的危害为止。而自从在南极上空发现臭氧层空洞以来，情况一直呈现恶化的趋势，直至今年，我们看到了相对乐观的结果。

　　据美国宇航局（NASA）和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）卫星数据显示，2012年南极臭氧层空洞的平均面积为1790万平方公里，在过去的20年中这个面积是第二小的。2012年记录到的臭氧空洞最大值发生在9月22日，面积2120万平方公里，这个数据依然相当于美国、加拿大和墨西哥国土面积的总和。臭氧层空洞的历史最大值发生在2000年9月6日，面积达2990万平方公里，比今年的最大值高41%。

2012年9月南极臭氧空洞示意图。

　　“人类制造的化学品中的氯元素是导致的臭氧层空洞的罪魁祸首，而目前在南极平流层中仍存在着相当可观的氯。”美国航天局戈达德航天中心的大气学家保罗•纽曼（Paul Newman）介绍说，“气候的自然波动使得今年南极平流层较温暖，进而促进了臭氧层空洞的缩小。”

　　自20世纪80年代，国际社会开始实施《蒙特利尔议定书》来减少最重要的臭氧耗损物质氟利昂的排放。目前大气中的臭氧耗损物质浓度已经停止上升，并呈现逐渐降低的趋势，从这样的情况看，大气中的臭氧浓度将不再降低。

　　紫外线照射不仅是皮肤癌的重要诱因，过量照射会对地球生物造成巨大伤害，而臭氧层是地球的天然保护盾，它可以过滤掉大量太阳光中的紫外线，使地球上的生物免受伤害。臭氧层空洞首次发现于上世纪80年代初期，此后年年均有记录。臭氧耗损物质能在大气中存在很长时间，这也决定了臭氧层的恢复将是一个漫长的过程，纽曼认为可能要到2065年南极臭氧层才能恢复到当年的水平。总得来说，随着臭氧耗损物质浓度的逐渐降低，大气臭氧浓度将停止下降，这都要归功于国际协定对耗损臭氧的化学品生产的管制。

　　今年在臭氧层空洞监测到的臭氧总量最小值为过去20年来的第二高，标志着南极臭氧浓度逐渐趋于良性变化。根据NOAA的地面测量结果，10月5日，南极点臭氧总量为136 DU（Dobson units，大气臭氧浓度单位），12月1日，臭氧总量为124 DU。通常认为臭氧总量达到240-500 DU时，才可以认为臭氧层空洞完全消失。

20年来，人们相继用不同仪器设备对南极臭氧层空洞进行监测得到的结果。

　　苏奥米国家极轨合作卫星（Suomi NPP）上的臭氧成像探测仪（Ozone Mapping and Profiler Suite, OMPS）首次观测到这次臭氧层空洞恢复的现象。这台仪器是建立在一系列之前服役的臭氧监测仪器的基础之上的，例如臭氧总量绘图光谱仪（Total Ozone Mapping Spectrometer, TOMS）、太阳回波紫外光谱仪（Solar Backscatter Ultraviolet instrument, SBUV/2）等，这些搭载于卫星的仪器从20世纪70年代初期开始持续对臭氧层进行监测，而OMPS继承了这一使命。

　　除了每年例行观察臭氧层空洞的构造和范围，科学家们还希望借助OMPS的天底探测器来更好的理解平流层中部和上部的臭氧破坏情况，以及通过临边探测器测量平流层下部的臭氧变化情况。“OMPS的临边探测器能够侧向监测，从而获得臭氧在不同高度的浓度变化。” NASA大气物理学家、OMPS临边探测器首席专家帕万•布哈提塔（Pawan K. Bhartia）介绍说，“在对南极平流层下部臭氧层空洞中的观察中，它能帮助我们进一步了解臭氧耗损在垂直方向上的变化。”

　　20世纪70年代以来，NASA和NOAA就一直致力于借助陆地仪器和一系列搭载于卫星、气球上的仪器对臭氧层进行监测。长期的臭氧监测仪器包括TOMS、SBUV/2、平流层气溶胶和气体实验装置、微波临边探测器、臭氧监测仪和Suomi NPP上的OMPS。下一代极地轨道环境卫星——联合极地卫星系统（Joint Polar Satellite System）将会取代它们的位置，不过在本世纪30年代之前，Suomi NPP将一直坚守岗位。