新研究揭示高低層大氣中的臭氧對(duì)南極溫度變化產(chǎn)生較大影響

（來(lái)自：Nature Climate Change）

美國(guó)宇航局 / 國(guó)家海洋和大氣局的科學(xué)家們指出 —— 去年的臭氧空洞、和前年有著類似的發(fā)展。

較往常更冷的南半球冬季，導(dǎo)致南極上空出現(xiàn)了一個(gè)深且大于平均水平的臭氧空洞，且可能持續(xù)到 11-12 月份。

研究配圖 - 1：CMIP 5 和 CMIP 6 模擬的南半球西風(fēng)帶 / 南大洋溫度隨臭氧變化

不過(guò)最讓科學(xué)家們感到擔(dān)心的，還是臭氧可能正在削弱地球的一項(xiàng)主要冷卻機(jī)制，使之變成了較以往認(rèn)為的更重要的溫室氣體。

由加州大學(xué)河濱分校帶領(lǐng)的一支國(guó)際科學(xué)家研究團(tuán)隊(duì)發(fā)文稱，上下層大氣中臭氧水平的變化，是造成 20 世紀(jì)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(cè)與模擬

隨地球變暖，南大洋的深度和快速變暖，對(duì)其吸收多余熱量的主要區(qū)域之一的作用產(chǎn)生了影響，且主要?dú)w咎于低層大氣中臭氧增加的結(jié)果。

此前臭氧污染物的危險(xiǎn)性已經(jīng)被科學(xué)家廣泛知曉，但這項(xiàng)新研究表明，它也可能對(duì)未來(lái)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(fēng)帶 / 南大洋溫度隨臭氧的變化

研究合著者、該校大氣化學(xué)副教授 Michaela Hegglin 博士表示：貼近地表的臭氧對(duì)人類與環(huán)境有害，但新研究揭示其對(duì)海洋吸收來(lái)自大氣的多余熱量的能力也有很大影響。

上月發(fā)表于《自然氣候變化》期刊上的新發(fā)現(xiàn)不僅讓人大跌眼鏡，同時(shí)強(qiáng)調(diào)了調(diào)節(jié)空氣污染、以防止臭氧水平和全球氣溫進(jìn)一步上升的重要性。

研究配圖 - 4：CanESM5 臭氧實(shí)驗(yàn)中密度表面的溫度 / 鹽度變化

據(jù)悉，研究團(tuán)隊(duì)使用了一套模型來(lái)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(kāi)來(lái)、并增強(qiáng)目前對(duì)南大洋熱量吸收影響的知識(shí)短板。

相關(guān)模擬表明，上層大氣中臭氧的減少、以及下層大氣中重陽(yáng)的增加，都會(huì)導(dǎo)致高緯度地區(qū)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(shí)驗(yàn)中的地表熱通量 / 淡水通量 / 緯向風(fēng)變化

可知在研究時(shí)段內(nèi)，低層大氣中臭氧的增加、占南大洋臭氧引起的整體變暖的六成 —— 遠(yuǎn)超學(xué)界之前的預(yù)期。

此前大家普遍認(rèn)為，對(duì)流層臭氧的增加、主要是受到了（污染主要發(fā)生地）北半球的氣候壓迫。

研究配圖 - 6：CanESM5 臭氧實(shí)驗(yàn)中海洋溫度 / 起伏變化

回顧 1980 年代，南極臭氧空洞開(kāi)始引發(fā)媒體連篇累牘的報(bào)道，可知其主要是受到了工業(yè)和消費(fèi)品中廣泛使用的氟利昂（CFC）的破壞。

臭氧層的重要性在于，它能夠阻擋抵達(dá)地表的危險(xiǎn)紫外輻射，且相關(guān)發(fā)現(xiàn)最終促成了停止生產(chǎn)氟利昂的一項(xiàng)重要國(guó)際協(xié)議 ——《蒙特利爾議定書》。