新研究揭示高低層大氣中的臭氧對南極溫度變化產生較大影響
在上月發表於《自然氣候變化》期刊上的一項新研究，揭示了平流層臭氧消耗和對流層臭氧增加，對南極氣候變化的影響。NASA 地球觀測站數據顯示，南極臭氧空洞在2021 年10 月7 日達到了全年最高峰，同時也是自1979 年以來的第13 高數值。
美國宇航局/ 國家海洋和大氣局的科學家們指出—— 去年的臭氧空洞、和前年有著類似的發展。
較往常更冷的南半球冬季，導致南極上空出現了一個深且大於平均水平的臭氧空洞，且可能持續到11-12 月份。
研究配圖- 1：CMIP 5 和CMIP 6 模擬的南半球西風帶/ 南大洋溫度隨臭氧變化
不過最讓科學家們感到擔心的，還是臭氧可能正在削弱地球的一項主要冷卻機制，使之變成了較以往認為的更重要的溫室氣體。
由加州大學河濱分校帶領的一支國際科學家研究團隊發文稱，上下層大氣中臭氧水平的變化，是造成20 世紀下半葉與南極洲接壤的海水變暖近1/3 的原因。
研究配圖- 2：南大洋熱含量的觀測與模擬
隨地球變暖，南大洋的深度和快速變暖，對其吸收多餘熱量的主要區域之一的作用產生了影響，且主要歸咎於低層大氣中臭氧增加的結果。
此前臭氧污染物的危險性已經被科學家廣泛知曉，但這項新研究表明，它也可能對未來幾年的氣候變化起到重要的作用。
研究配圖- 3：CanESM5 模擬中南半球西風帶/ 南大洋溫度隨臭氧的變化
研究合著者、該校大氣化學副教授Michaela Hegglin 博士表示：貼近地表的臭氧對人類與環境有害，但新研究揭示其對海洋吸收來自大氣的多餘熱量的能力也有很大影響。
上月發表於《自然氣候變化》期刊上的新發現不僅讓人大跌眼鏡，同時強調了調節空氣污染、以防止臭氧水平和全球氣溫進一步上升的重要性。
研究配圖- 4：CanESM5 臭氧實驗中密度表面的溫度/ 鹽度變化
據悉，研究團隊使用了一套模型來模擬1955 – 2000 年間、高低層大氣中的臭氧水平變化，以將之和其它影響因素隔絕開來、並增強目前對南大洋熱量吸收影響的知識短板。
相關模擬表明，上層大氣中臭氧的減少、以及下層大氣中重陽的增加，都會導致高緯度地區的海水上層2 公里處的變暖—— 原因是溫室氣體總量有所增加。
研究配圖- 5：CanESM5 臭氧實驗中的地表熱通量/ 淡水通量/ 緯向風變化
可知在研究時段內，低層大氣中臭氧的增加、佔南大洋臭氧引起的整體變暖的六成—— 遠超學界之前的預期。
此前大家普遍認為，對流層臭氧的增加、主要是受到了（污染主要發生地）北半球的氣候壓迫。
研究配圖- 6：CanESM5 臭氧實驗中海洋溫度/ 起伏變化
回顧1980 年代，南極臭氧空洞開始引發媒體連篇累牘的報導，可知其主要是受到了工業和消費品中廣泛使用的氟利昂（CFC）的破壞。
臭氧層的重要性在於，它能夠阻擋抵達地表的危險紫外輻射，且相關發現最終促成了停止生產氟利昂的一項重要國際協議——《蒙特利爾議定書》。