科學家推測,北極臭氧層消耗量之所以會在3月份創下最低,是因為之前近4個月高層大氣的異常波動引起的。

這些波動推動著地球大氣的迴圈,先從低緯度的低空大氣層向上傳播,最先擾亂了北極上空盤旋的繞極風。

當繞極風被破壞,會導致兩個後果:一是在平流層積攢其它部分的臭氧,二是加熱了北極空氣溫度。

臺北時間2011年3月25日訊息，據美國國家地理網站報道，最新研究顯示，這個冬天的罕見低溫天氣產生的“美麗”雲團，剝去了北極大氣層裡具有保護作用的大部分臭氧層，可能北極第一個臭氧洞已經形成。

據專家說，臭氧濃度較低的地區可能向南最遠已經延伸到紐約上空，他們發出警告說，面板癌風險或將提升。同溫層裡的臭氧層像一條巨大的毯子，籠罩在距離地面大約12英里(20公里)的上空，阻止太陽釋放的大部分高頻紫外線到達地面，大大降低曬斑和面板癌風險。但是這項研究的負責人、德國不來梅港阿爾弗雷德極地和海洋研究所物理學家馬庫斯·雷克斯表示，北極高空持續結冰的天氣，可能已經使臭氧濃度比標準濃度降低了近一半，而且這種趨勢還會繼續下去。

科學推測

雷克斯表示，北極30個臭氧監測站獲得的初始資料顯示，2011年冬季臭氧濃度下降的情況比以往更嚴重。他說，在春天來臨之前，“第一個北極臭氧洞也許已經形成，這種發展速度非常驚人，可能將被載入史冊。目前下定論還為時尚早，不過請靜候我們的進一步訊息”。對此，並未參與這項研究的美國科羅拉多州國家大氣研究中心(NCAR)的大氣化學家西蒙恩·迪爾梅斯也表示同意。迪爾梅斯說：“我們還不清楚北極的臭氧洞會增長多大，因為現在臭氧層變得越來越薄。”

不過要確認這些猜測是否屬實，還需進行電腦模擬和衛星測量，研究負責人雷克斯表示，這些結果將為“今年的臭氧濃度降低提供獨立見解”。臭氧洞是臭氧層裡季節性出現的空洞區域，例如著名的南極臭氧洞。20世紀80年代，科學家意識到氯氟烴(CFCs)和其他化學物質對大氣臭氧層具有極大的破壞作用，這些物質被廣泛應用於髮膠和製冷劑等物品裡。1987年簽署的《蒙特利爾議定書》要求全球逐步淘汰氯氟烴，並用不會破壞臭氧層的物質取而代之。然而，氯氟烴一旦進入大氣，會在那裡停留幾十年，南極臭氧洞仍然存在，不過未來幾十年有望變小一些。

雷克斯表示，氯氟烴進入上層大氣後會分解成氯原子，它被Sunny啟用後，會破壞臭氧分子。低溫天氣可透過極地同溫層裡的“美麗”雲團加速這一過程， 一旦同溫層的氣溫下降到至少零下108華氏度(零下78攝氏度)時，這種“美麗”但是至今不為人知的雲狀結構就會出現。這些雲團為不活躍的氯的副產品提供了“蓄水庫”。這些副產品在雲團表面彼此發生反應，釋放出“有攻擊性”的氯原子，破壞臭氧分子。迪爾梅斯說，一旦氣溫回升，這一過程就會停止，這些所謂的北極渦旋也會隨之散去。

北極渦旋的面積大約是600萬平方英里(1500萬平方公里)，即相當於40個德國的面積，它是冬季在北極上空盤旋的一個冷氣團。研究負責人雷克斯表示，寒流的出現並非巧合。他說：“北極冬季變得更加寒冷，這是一種持續的長期趨勢。”全球變暖可能會加劇這一趨勢。因為溫室氣體把熱量禁錮在大氣較低處，較高處的溫度就會變得更低。當然，這一“過程比我們的簡單解釋要複雜的多”，溫室氣體影響較高海拔大氣的方式可能有很多種。

健康影響

雷克斯表示，紫外輻射增加會影響北極生態系統和人類健康。例如，更多Sunny照射會導致特定海洋藻類的生長速度變慢，使較大生物體的食物來源匱乏，從而影響整個食物鏈。雷克斯表示，更令人不安的是，消耗臭氧的空氣藉助北極渦旋，會向南部人口密集區擴散。臭氧濃度低的空氣經常被自然大氣擾動向南帶到北緯40°到45°的地方。臭氧濃度低的氣團向南甚至延伸到歐洲城市義大利北部地區，或者美國紐約和舊金山。美國國家大氣研究中心的迪爾梅斯表示，迅速移動的渦旋可能會持續到4月，此時天氣已經轉暖，人們在室外呆的時間會更長。

迪爾梅斯說：“不過對人們來說，及早知道今年春天的臭氧濃度可能會更低也算是件好事。這樣你就會更加關注自己的面板，外出時塗抹防曬霜。”雷克斯表示，由於渦旋在不斷移動，因此，一些地區出現的臭氧濃度較低的空氣團僅會持續數天。雷克斯還表示，今年冬天臭氧濃度下降並不意味著《蒙特利爾議定書》沒有未起作用。他說：“有人可能會誤解，會問我們已經禁止使用氯氟烴了，為什麼這項舉措似乎並沒見成效。其實事實並非如此，只是我們需要一些時間，因為氯氟烴會在大氣裡停留很長時間。”

臭氧層位於距離地球上空10 千米至50 千米的大氣層中，可有效阻擋來自太陽的紫外線輻射，也被稱為地球保護層。

北極臭氧濃度低的原因：

1、罕見的嚴寒。在極低的溫度條件下，北極臭氧消耗更容易發生，因此在北極渦旋內，大量臭氧被消耗，從而形成了大範圍的臭氧層空洞。

2、人類排放的氟氯昂和極端穩定的大氣。人類在過去幾十年中儘量減少了臭氧消耗物質的排放，如今的北極臭氧消耗可能更加嚴重。