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還記得臭氧層的大洞嗎? 這個滅絕地球生命的危機現在怎麼了?
皮毛小知識 | 科普類 | Dec 19, 2022
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作為90年代成長的一代人,大氣層穿了一個洞可說是當時連一個小學生都能夠感受到的世界大事,人類危機。但隨著近幾十年人類把地球玩得越來越爛,生態和氣候問題都變得越來越多,多到大家都已經覺得麻木。
來到今日,不論是已經遺忘了或是年輕的人相信都應該很難理解臭氧層穿洞是什麼一回事。簡易而言,若果臭氧從大氣層中大幅度減少甚至完全消失,太空輻射就會直接進入地球表面,可以引至地球上絕大部分生命滅絕,不只人類自身的危機。我們先由基礎說起,臭氧層 (Ozone layer) 可以說是地球的保護罩,位於地球表面上方約 15 至 35 公里的平流層 (Stratosphere),嚴格來說臭氧層並非單獨的一層,而是整體分佈在平流層之內,臭氧含量亦不是平均分佈,南北兩極原本就比較薄。根據美國太空總署,如果把大氣層中的臭氧濃縮起來,大約就只有 3 毫米厚。臭氧層原理大概為平流層中的氧氣吸收紫外線的能量生成臭氧,兩者之間再不斷循環互相作用,形成了一個能夠吸收輻射高能量的保護層。臭氧層有效阻擋能夠傷害或殺死大多數生物的兩個類型的紫外線輻射,所以幾十年前發現臭氧層上穿了一個大洞,的確像是一個全地球生死存亡,人人自危的危機。
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這個洞嚴格而言其他不只一個,南北兩極都有,但絕大部分位於南極洲之上。在2000年代初最大的時候,這個洞就有 2660 萬平方公里,大約比 1.5 個俄羅斯還大一點點。一份1985 年英國南極調查局的研究報告顯示,自從 1970 年代中後以來,南極洲上空的平流層臭氧濃度急劇下降,相比於全球平均水平下降了 60% 以上。按衛星和其他儀器的觀察和測量,在 1979 年開始明顯出現一個 10 萬平方公里的小缺口。之後,由 1980 年代和 1990 年代中期,南極洲上空這個洞急速變大。數據顯示,2006 年高峰期就比 1979 年首次數據擴大了260多倍,同時北極上空也出現了類似的情況,整體而言全球平流層的平均臭氧覆蓋率下降了 5%。
事實上早在 1970 年初,科學家就已經發現人造化學氣體「氯氟烴」(Chlorofluorocarbons),簡稱 CFCs。CFCs 在平流層中因紫外線輻射而釋放出氯,繼而大量破壞臭氧。而且更加會於大氣層中存在 50-100年 才能夠分解。其實 CFCs 自 1928 年開始生產以來,一直被大量應用於噴髮膠、噴漆、冰箱和冷氣機的製冷劑、汽油抗凝劑、清潔劑和推進劑等等。用途非常廣泛,幾乎每一個城市人都有機會用到。
可謂不見棺材不流眼淚的人類,當初看到了臭氧層的洞在幾年間幾何級數地變大,當時世界各國政府都似乎意識到問題極之嚴重,於是為了應對日益加據的問題,20 多個聯合國成員國就於 1987 年簽訂了《關於消耗臭氧層物質的滿地可議定書》,簡稱《滿地可議定書》。協議逐步淘汰 CFCs 和其他對臭氧層有害的物質 ODCs 的使用,在議定中的目標當初已經非常進取,例如要求發達國家在一年內減少 50% 相關物質的製造,在往後的二十多年更加不斷升級,多次修訂加入不同的化學氣體,還更多次提前徹底淘汰的死線限期。到 2022 年,已有共 197 個國家簽署《滿地可議定書》。
經過地球上主要國家史無前例的共同努力合作,CFCs 的使用量從 1989 年至 2014 年的 25 年間,顯著地從 80 萬噸下降至 156 噸,加上其他的 ODCs 亦可見在未來短時間完全淘汰。儘管在這件事上人類已經很努力,臭氧層洞的擴大情況在 1990 年代中期只是穩定下來。到了 2006 年達到歷史高峰,然而,在 2014 年科學界終於得出了第一個歷史性的好消息,發現了 20 多年來平流層臭氧含量的首次少幅度地增加,同時大氣中的 ODCs 同時亦減少了 10-15%。到了 2016 年科學家們已有足夠的數據支持臭氧層確實正在修復中,觀察到平流層的臭氧濃度持續增加,南極洲上空的臭氧洞亦有顯著縮小,曾經一度縮細了三成,減至只有一個俄羅斯那麼大。綜合近年的研究,樂觀預計臭氧層將會在 2060 年至 2070 年之間的完全癒合。《滿地可議定書》可說是有史以來最成功的國際環保協定 (沒有之一)。
不過,最新的數據指出,2020-2021 年臭氧層的洞又次再明顯地變大,目前的研究推斷可能因為氣候變化導致這幾年南半球變冷有關。最後無論如何,雖然已經花上了幾十年,可能還要再等幾十年,但原來只要全人類肯共同努力,真的可以挽救到地球。今日的影片就來到這裡,今集是否很有教育意義呢?如果大家對臭氧層這個洞有甚麼見解,或者資料上有甚麼補充都請在下面留言跟大家分享。
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