真没想到臭氧洞(臭氧洞是怎么形成的)

2020年春，北极上空出现自南极臭氧洞发现以来的首个北极臭氧洞，随着平流层温度逐渐升高，4月中下旬，北极地区臭氧低值升至220DU以上，北极臭氧

陆龙骅2020年春，北极上空出现自南极臭氧洞发现以来的首个北极臭氧洞，随着平流层温度逐渐升高，4月中下旬，北极地区臭氧低值升至220DU以上，北极臭氧洞不复存在自上世纪80年代中期南极臭氧洞被发现以来，每年春季，南极地区都会出现臭氧洞；而在北极春季直到2020年才首次出现北极臭氧洞。

每年春季，南极地区臭氧总量减少，会出现低于全球平均值30%~40%的闭合低值区，与周围地区相比，南极地区上空出现了一个臭氧低值的“空洞”，这就是春季南极臭氧洞但是，并不是所有闭合的臭氧低值区都能称为“臭氧洞”。

它有严格科学的定义，至少应具备三个条件：臭氧低值区的数值低，应在220DU以下；臭氧低值区的范围大，经常超过数百万平方千米；臭氧低值区持续的时间长，经常为2~4个月左右无论是南极还是北极，臭氧洞只会在春季出现，不会在冬季或其他季节出现。

从臭氧洞形成的机理来看是正常的，并不使气象学界感到意外大家知道，人类活动排放到大气中的氟利昂和溴化物等含氯和含溴污染物质是破坏大气臭氧层的“元凶”，那么，为什么南极春季每年都出现臭氧洞，而北极直到今年才首次出现臭氧洞呢？

实际上，今年北极出现臭氧洞的关键因素是春季平流层极涡及其低温状况除去极涡的动力作用以外，南北两极臭氧洞出现的主要原因是平流层大气臭氧的化学损耗在当前大气环境被污染的情况下，极区极夜结束后，春季极涡中的持续低温才是北极臭氧洞形成的关键因素。

大气中存在人类活动排放的氟利昂、溴化物等含氯和溴污染物质，是极地臭氧损耗和臭氧洞形成的必要条件（人为因素），而春季平流极地涡旋中的低温是形成平流层冰晶云导致臭氧化学损耗，进而形成臭氧洞的又一必要条件（自然因素），为光化学反应提供活动界面的平流层冰晶云只在温度低于零下78℃时才出现。

平流层冰晶云相当于化学反应的催化剂，当其表面吸附了氟利昂和溴化物等污染物质后，能激发氯和溴的活性，在极夜结束太阳再次照耀到极地时，通过光化学反应大量消耗臭氧，在极地形成臭氧洞在春季，北极地区臭氧总量通常为400~500DU的高值区，北极春季平流层温度高于南极春季，很难满足形成臭氧洞的低温必要条件。

北极春季很难出现臭氧洞，与北极春季平流层温度高于南极春季、平流层冰晶云等很少出现，以及北极地区大气臭氧的本底值较高有关1997年、2011年和2020年春季情况较特殊，均为春季平流层极地涡旋中温度异常偏低，大气臭氧的化学亏损严重，只是1997年和2011年最低值未到达220DU。

而今年由于北极地区大气环流异常，春季平流层温度持续偏低，臭氧的化学损耗更大，且低于220DU，故而首次出现了臭氧洞2020年春，首个北极臭氧洞出现与春季平流层极涡的持续低温有关，是由大气环流等自然因素引起的，并无环境指示意义。

人类大多居住在北半球，北极臭氧减少对于人类的影响超过南极（南极地区除考察队员外，没有常住居民）因此，人们对北极臭氧减少的担忧可以理解，但是，没有必要恐慌即使是2020年3月12日，北极出现臭氧洞时，在北半球63°N以北的极冠地区，臭氧总量平均值为310DU左右，与大气臭氧的全球平均值相当。

2011年3月，北极出现创纪录的臭氧化学损耗时，北极地区上空的大气臭氧总量大致为375DU，我国大部分地区也大多在350DU以上，到达地面的紫外辐射也是正常的（作者系中国气象科学研究院研究员）