南極和北極區的關鍵大氣問題是平流層臭氧層耗竭、空氣汙染物的長距離傳輸和由於全球氣候變化所帶來的變暖問題。這些問題主要是由其它地區的人類活動造成的。 南極上空的季節性平流層臭氧層耗竭以及最近北極上空的平流層臭氧層耗竭,自從1985年被發現以來就成為倍受關注的一個環境問題(Farman等1985)。南極臭氧洞的深度、廣度和持續時間都在穩步增加,到2000年9月已經達到了空前的2900萬km2(WMO2000,NASA2001)。 北極區域的年均臭氧層濃度在1990年代比1970年代末降低了10%,低太陽高度角和雪蓋的高反射率增加了居住在這一區域居民的雪盲和日灼的風險。這一區域的低太陽高度角使紫外線輻射不是很強,但對動植物生命有傷害的輻射強度的增加相應的會比中緯度地區高。 極地區域平流層臭氧層濃度的恢復在很大程度上依賴於履行蒙特利爾議定書中對使臭氧層損耗的物質限制規定。因此,所有國家均停止使用ODS的努力是非常重要的,儘管有些國家遠離極地區域(UNEP2000)。 極地區域的自然生態系統具有很低的適應能力,對氣候變化具有很高的脆弱性。而極地區域的氣候變化幅度又比世界上其他任何地方都要大(雖然在加拿大東部的某些地區氣溫有所下降,北極地區高達5℃的增暖趨勢在大部分陸地區域非常顯著),這會對南極和北極區域產生很大的物理、生態、社會和經濟影響(IPCC2001a、b)。不管是否因為自然震盪或全球氣候變化,南極的大氣溫度也正在變化。雖然,像北極地區一樣,南極地區也存在顯著降溫的區域,例如在南極點,但是南極半島的增暖趨勢非常明顯,表現在可觀的雪蓋損失和高等陸地植被覆蓋度的增加(Neff1999)。 北極地區海冰覆蓋範圍和厚度的下降,永久凍結帶的融化,海岸帶的侵蝕,冰原和冰架的變化以及極地地區物種多樣性及其分佈的改變幾乎不可置疑地歸因於氣候變化(IPCC2001a)。變暖趨勢在其他方面的影響還包括增加北極地區15%的降水量,增加雪暴發生頻率,春季提前,冰凍時間推遲以及海水鹽度降低等(AMAP1997)。永久凍結帶的融化自身也會加入氣候變化問題範圍——例如,隨著高反射率雪蓋和冰蓋面積的衰減,苔原地帶的甲烷排放量增加,這將使變暖幅度加大。這種影響將會持續幾個世紀,遠遠長於溫室氣候濃度達到穩定的時間,並且會造成對冰蓋、全球大洋環流以及海平面上升的不可逆轉的影響(IPCC2001a)。 長距離傳輸到極地地區的汙染物包括POPs和汞在內的一些長效有毒物質在溫暖空氣中變得更加活躍,更易被氣團輸運。在沉降之後它們會重新進入大氣並繼續被傳輸,變成長距離汙染物質。這種過程可以一直進行下去直到它們到了更冷的極地區域,在那裡它們被凝聚在顆粒上或空氣中的雪花上,並最終降落到地面上。由於它們的低水溶性和高脂溶性,它們會很容易地進入到豐脂性極地食物鏈中並在生物區中得到積累。由於嚴酷的氣候條件和長效有毒物質生理化學屬性,極地區域特別是北極區域成為這些物質的匯,造成了它們的濃度比源區還要高(AMAP1997)。簽署於2001年5月有關永續性有機汙染物的斯德哥爾摩公約的履行也許會使極地地區的POPs沉降得到降低。 部分工業化國家都集中在北半球,所以北極區比南極區更容易處在人為空氣汙染之下。盛行風把重金屬、POPs、放射性物質等汙染物質帶到北極地區,它們能在空中停留數個星期或數個月,也能被傳輸很長的距離(Crane、Galasso1999)。在北極的大部分地區,某些汙染物質的濃度是如此之高以至於很難用本區的汙染源來解釋,它們來自於更遠的南方。 北極地區的人為放射性物質粒子主要來源於核試驗的降塵,核燃料工廠的釋放以及1986年切爾諾貝利核電站事故的核洩漏。北極本土居民受核輻射程度在切爾諾貝利事件之後有了顯著的增加,特別是在那些消費大量凝聚了放射元素物質食品的居民裡,這些食品包括馴鹿肉、淡水魚、菌類以及漿果等。這種現象主要發生在1986-1989年間的挪威和瑞典以及到1991年在俄羅斯聯邦的科拉半島的本土居民中。從那以後汙染濃度逐漸降低到切爾諾貝利事故前的水平(AMAP1997)。 北極區內俄羅斯聯邦境內的工廠是主要的大氣汙染源。熔鍊廠排放的硫化物和重金屬物質造成了科拉半島的大量的森林退化和這一地區的物種數量的減少。遭受大氣汙染影響最嚴重的是靠近尼克爾—佩琴加和瓦朗厄爾熔鍊廠的地區,範圍從1973年的400km2增加到1988年的5000km2(AMAP1997)。由於經濟衰退,1990年以來俄羅斯境內熔鍊廠的排放量在降低或保持穩定。 北極地區的大氣汙染物濃度是如此之高以至於“北極霾”也成為一個主要問題。這個名詞出現於1950年代,當時北美天氣勘測飛機上的人員在北極的高緯度地區飛行時發現北極地區大氣能見度降低,“北極霾”這個名詞描述的就是這種現象。北極霾的出現是季節性的,在春季達到峰值,北極以外地區的人為汙染物質的釋放是造成北極霾的主要原因。北極霾氣溶膠的主要成分硫化物質(可達到90%的含量),來源於北半球中緯度地區特別是歐洲和亞洲地區煤的燃燒。這些物質的半徑與可見光波長相當,這也可以解釋為什麼人類肉眼可以觀測到北極霾。 極地環境問題的改進主要依靠極地地區內外人們對有關政策和措施的執行。北極地區的國家已經採取了一系列的措施來改進空氣質量,這些措施包括簽署大範圍空氣汙染傳輸邊界協定(CLRTAP)以及與此相關的一些議定,支援關於永續性有機汙染物的斯德哥爾摩公約的制定等。另外,美國和加拿大的國內政策的調整也使一些POPs、重金屬以及硫化物質的排放得到降低。控制平流層臭氧濃度降低的措施依靠所有國家簽署蒙特利爾議定書的順利履行。
南極和北極區的關鍵大氣問題是平流層臭氧層耗竭、空氣汙染物的長距離傳輸和由於全球氣候變化所帶來的變暖問題。這些問題主要是由其它地區的人類活動造成的。 南極上空的季節性平流層臭氧層耗竭以及最近北極上空的平流層臭氧層耗竭,自從1985年被發現以來就成為倍受關注的一個環境問題(Farman等1985)。南極臭氧洞的深度、廣度和持續時間都在穩步增加,到2000年9月已經達到了空前的2900萬km2(WMO2000,NASA2001)。 北極區域的年均臭氧層濃度在1990年代比1970年代末降低了10%,低太陽高度角和雪蓋的高反射率增加了居住在這一區域居民的雪盲和日灼的風險。這一區域的低太陽高度角使紫外線輻射不是很強,但對動植物生命有傷害的輻射強度的增加相應的會比中緯度地區高。 極地區域平流層臭氧層濃度的恢復在很大程度上依賴於履行蒙特利爾議定書中對使臭氧層損耗的物質限制規定。因此,所有國家均停止使用ODS的努力是非常重要的,儘管有些國家遠離極地區域(UNEP2000)。 極地區域的自然生態系統具有很低的適應能力,對氣候變化具有很高的脆弱性。而極地區域的氣候變化幅度又比世界上其他任何地方都要大(雖然在加拿大東部的某些地區氣溫有所下降,北極地區高達5℃的增暖趨勢在大部分陸地區域非常顯著),這會對南極和北極區域產生很大的物理、生態、社會和經濟影響(IPCC2001a、b)。不管是否因為自然震盪或全球氣候變化,南極的大氣溫度也正在變化。雖然,像北極地區一樣,南極地區也存在顯著降溫的區域,例如在南極點,但是南極半島的增暖趨勢非常明顯,表現在可觀的雪蓋損失和高等陸地植被覆蓋度的增加(Neff1999)。 北極地區海冰覆蓋範圍和厚度的下降,永久凍結帶的融化,海岸帶的侵蝕,冰原和冰架的變化以及極地地區物種多樣性及其分佈的改變幾乎不可置疑地歸因於氣候變化(IPCC2001a)。變暖趨勢在其他方面的影響還包括增加北極地區15%的降水量,增加雪暴發生頻率,春季提前,冰凍時間推遲以及海水鹽度降低等(AMAP1997)。永久凍結帶的融化自身也會加入氣候變化問題範圍——例如,隨著高反射率雪蓋和冰蓋面積的衰減,苔原地帶的甲烷排放量增加,這將使變暖幅度加大。這種影響將會持續幾個世紀,遠遠長於溫室氣候濃度達到穩定的時間,並且會造成對冰蓋、全球大洋環流以及海平面上升的不可逆轉的影響(IPCC2001a)。 長距離傳輸到極地地區的汙染物包括POPs和汞在內的一些長效有毒物質在溫暖空氣中變得更加活躍,更易被氣團輸運。在沉降之後它們會重新進入大氣並繼續被傳輸,變成長距離汙染物質。這種過程可以一直進行下去直到它們到了更冷的極地區域,在那裡它們被凝聚在顆粒上或空氣中的雪花上,並最終降落到地面上。由於它們的低水溶性和高脂溶性,它們會很容易地進入到豐脂性極地食物鏈中並在生物區中得到積累。由於嚴酷的氣候條件和長效有毒物質生理化學屬性,極地區域特別是北極區域成為這些物質的匯,造成了它們的濃度比源區還要高(AMAP1997)。簽署於2001年5月有關永續性有機汙染物的斯德哥爾摩公約的履行也許會使極地地區的POPs沉降得到降低。 部分工業化國家都集中在北半球,所以北極區比南極區更容易處在人為空氣汙染之下。盛行風把重金屬、POPs、放射性物質等汙染物質帶到北極地區,它們能在空中停留數個星期或數個月,也能被傳輸很長的距離(Crane、Galasso1999)。在北極的大部分地區,某些汙染物質的濃度是如此之高以至於很難用本區的汙染源來解釋,它們來自於更遠的南方。 北極地區的人為放射性物質粒子主要來源於核試驗的降塵,核燃料工廠的釋放以及1986年切爾諾貝利核電站事故的核洩漏。北極本土居民受核輻射程度在切爾諾貝利事件之後有了顯著的增加,特別是在那些消費大量凝聚了放射元素物質食品的居民裡,這些食品包括馴鹿肉、淡水魚、菌類以及漿果等。這種現象主要發生在1986-1989年間的挪威和瑞典以及到1991年在俄羅斯聯邦的科拉半島的本土居民中。從那以後汙染濃度逐漸降低到切爾諾貝利事故前的水平(AMAP1997)。 北極區內俄羅斯聯邦境內的工廠是主要的大氣汙染源。熔鍊廠排放的硫化物和重金屬物質造成了科拉半島的大量的森林退化和這一地區的物種數量的減少。遭受大氣汙染影響最嚴重的是靠近尼克爾—佩琴加和瓦朗厄爾熔鍊廠的地區,範圍從1973年的400km2增加到1988年的5000km2(AMAP1997)。由於經濟衰退,1990年以來俄羅斯境內熔鍊廠的排放量在降低或保持穩定。 北極地區的大氣汙染物濃度是如此之高以至於“北極霾”也成為一個主要問題。這個名詞出現於1950年代,當時北美天氣勘測飛機上的人員在北極的高緯度地區飛行時發現北極地區大氣能見度降低,“北極霾”這個名詞描述的就是這種現象。北極霾的出現是季節性的,在春季達到峰值,北極以外地區的人為汙染物質的釋放是造成北極霾的主要原因。北極霾氣溶膠的主要成分硫化物質(可達到90%的含量),來源於北半球中緯度地區特別是歐洲和亞洲地區煤的燃燒。這些物質的半徑與可見光波長相當,這也可以解釋為什麼人類肉眼可以觀測到北極霾。 極地環境問題的改進主要依靠極地地區內外人們對有關政策和措施的執行。北極地區的國家已經採取了一系列的措施來改進空氣質量,這些措施包括簽署大範圍空氣汙染傳輸邊界協定(CLRTAP)以及與此相關的一些議定,支援關於永續性有機汙染物的斯德哥爾摩公約的制定等。另外,美國和加拿大的國內政策的調整也使一些POPs、重金屬以及硫化物質的排放得到降低。控制平流層臭氧濃度降低的措施依靠所有國家簽署蒙特利爾議定書的順利履行。