研究發現大規模野火會對平流層的臭氧層產生重大影響
研究發現,野火會透過注入氣溶膠,透過複雜的反應改變臭氧水平,從而對平流層的臭氧層產生重大影響,凸顯了在氣候變遷研究中持續保持警惕的必要性。
來自中國、德國和美國的科學家揭示了大規模野火事件與臭氧層化學之間意想不到的聯繫,凸顯了地球大氣層的脆弱平衡。這項研究今天(7 月12 日)發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上,揭示了野火(如2019/20 年澳大利亞的災難性叢林大火)如何以以前從未見過的方式影響平流層。
臭氧層是保護地球上的生命免受有害紫外線(UV)輻射的重要屏障,得益於《蒙特利爾議定書》,臭氧層已經走上了恢復之路。 1987 年通過的這項具有里程碑意義的國際條約成功地淘汰了造成臭氧層消耗的多種物質的生產。在過去的幾十年裡,臭氧層出現了明顯的癒合跡象,這是全球合作和環保政策的見證。
然而,這一重要大氣層的穩定性現在正面臨著一個意想不到的新挑戰。在2019/20 年度澳洲野火期間,研究人員觀察到平流層氣溶膠急劇增加,這些微小顆粒會影響氣候、健康和大氣化學。
利用先進的衛星數據和數值模型,研究小組成功地展示了野火透過一種新現象產生的影響:煙霧漩渦(SCV)。
研究的通訊作者之一、中國科學院大氣物理研究所的蘇杭教授解釋說:”SCV是一個強大的、充滿煙霧的漩渦,它將野火排放物輸送到平流層,高度可達35公里。這一個過程導致南半球中間平流層的氣溶膠負荷至少增加了一倍。
國際研究小組發現,這些由野火引發的氣溶膠促進了異質化學反應,在不同的大氣層中同時導致臭氧消耗和臭氧增加。
雖然低平流層的臭氧損失嚴重,但他們發現高空(即中平流層)氣溶膠的化學反應增強導致臭氧增加。在南中緯度地區,這種複雜的相互作用成功地緩衝了特大山火事件後幾個月在低平流層觀測到的約40%(最多70%)的臭氧消耗。
「我們的研究展示了一種意想不到的關鍵機制,即野火煙霧中的吸附性氣溶膠(如黑碳)可以誘發並維持數千公里的巨大煙霧漩渦。這些漩渦可以持續數月,將氣溶膠帶入平流層深處,並以不同的方式影響不同高度的臭氧層。警惕和開展研究。
臭氧層過濾紫外線輻射的作用對於保護地球上的所有生命形式至關重要。 《蒙特利爾議定書》在減少臭氧消耗物質方面取得的成功是一項不朽的成就,但新的研究結果突出表明,氣候變遷加劇的自然事件對這一脆弱的臭氧層構成了額外的風險。隨著全球暖化導致野火發生的頻率和強度不斷增加,SCV 的形成及其對平流層的影響可能會變得更加普遍,從而威脅到臭氧層的微妙平衡。
隨著我們繼續努力應對氣候變化,了解這些新發現的大氣過程至關重要。這項研究為研究野火和其他氣候驅動事件在未來如何影響平流層化學和臭氧動態開闢了新途徑。
編譯自/ ScitechDaily