2006年3月，《科學通報》刊登了題為《2003年12月青藏高原上空出現(xiàn)微型臭氧洞》的論文，其用科研結論證明：前幾年有關“第三極”會否出現(xiàn)臭氧空洞的大討論，已由事實上的“微型臭氧洞”或“臭氧極低值”事件正式作結。
1985年，英國科學家法爾曼等發(fā)現(xiàn)：過去10～15年間每到春天，南極上空的臭氧濃度就會減少約30%，有近95%的臭氧被破壞。從地面上觀測，高空的臭氧層已極其稀薄，與周圍相比像是形成“臭氧洞”，直徑達上千公里。此后，南極臭氧洞、平流層臭氧損耗及其氣候環(huán)境效應成為全球關注的熱點。
我國科學家一直十分關注大氣臭氧變化，其中一大焦點區(qū)域即是青藏高原上空。自中國氣象科學研究院周秀驥院士、中科院大氣物理研究所研究員鄒捍等分別于1994年和1996年發(fā)現(xiàn)青藏高原夏季存在臭氧低值中心后，科學家和公眾一直十分關注青藏高原上空的臭氧變化；青藏高原是否會繼南北兩極后出現(xiàn)第三個臭氧空洞，成為舉世矚目的熱點。
由中科院大氣物理所副研究員卞建春和呂達仁、周秀驥院士等聯(lián)合發(fā)表的這篇論文指出，青海省氣象局祁棟林根據(jù)地基觀測資料發(fā)現(xiàn)，中國瓦里關山站2003年12月中旬Brewer臭氧儀臭氧總量觀測結果異常偏低，并引起王庚辰的關注和重視。在此基礎上，中科院大氣所中層大氣實驗室卞建春、王庚辰、陳洪濱等利用美國宇航局TOMS(Total Ozone Mapping Spectrometer，裝備在衛(wèi)星上測量全球臭氧濃度的儀器)和地基觀測提供的臭氧總量資料，分析發(fā)現(xiàn)當時青藏高原上空確曾出現(xiàn)微型臭氧洞事件。
在中國科學院知識創(chuàng)新重要方向性項目和國家自然科學基金項目多個項目支持下，卞建春等研究證明：2003年12月14日至17日，青藏高原上空出現(xiàn)大面積臭氧總量極低值區(qū)，臭氧總量低于220DU(氣壓1標準大氣壓、氣溫0℃條件下，10微米厚的臭氧定義為1DU)的面積超過250萬平方公里，中心極低值僅為190DU，比歷史同期平均值255DU減少了25%，指出這是首次報道在青藏高原上空出現(xiàn)微型臭氧洞或臭氧極低值事件。
論文指出，對于微型臭氧洞的形成，科學界比較一致地認為是動力作用重新分配臭氧的結果：上對流層平流作用把副熱帶低臭氧濃度空氣輸送到較高緯度上空，從而引起當?shù)爻粞蹩偭亢芸鞙p少。并分析指出，動力作用同樣是造成青藏高原上空出現(xiàn)微型臭氧洞事件的主要原因：在200百帕高度上，青藏高原上空副熱帶西風急流北抬至北緯40度，致使高原上空對流層頂抬升，強大的西南氣流把熱帶對流層低濃度臭氧空氣向青藏高原上空輸送，最終導致青藏高原上空臭氧總量大幅度降低。
據(jù)了解，臭氧洞被發(fā)現(xiàn)后，對其成因出現(xiàn)了三種解釋：除“動力作用重新分配論”外，還有“宇宙射線高空生成氮氧化物論”和“氟利昂、哈龍元兇論”。2000年，我國有科學家分析，青藏高原上空出現(xiàn)的臭氧低谷，與在南北兩極上空觀測到的大氣臭氧減少可能有很大的不同。在兩極寧靜大氣中的臭氧減少，主要是化學過程引起的，而發(fā)生在青藏高原上空的臭氧低谷，很可能是由動力過程和化學過程，特別是與大氣氣溶膠有關的非均相化學過程緊密結合在一起而產生的。
全球“三極”臭氧洞成因的分析，可能更多是科學家應承擔的工作；但鑒于其對地球生物至關重要的保護作用，對臭氧層形勢的變化必然是全人類共同關注的話題。幾年前西藏自治區(qū)公布的一份環(huán)境調查報告說，臭氧層稀薄導致西藏高比例紫外線照射量增大，成為當?shù)匕變日习l(fā)病率上升的主因，同時導致動植物變異、冰川消融加劇、生態(tài)環(huán)境受威脅等一系列問題。卞建春等在論文中最后強調，青藏高原上空出現(xiàn)如此大面積的天氣過程性臭氧量低值事件，“值得進一步的關注與研究”。
來源：科學時報；作者：劉英楠
