臭氧水射器

尽管人们担心由于 2022 年洪加汤加火山的喷发以及早期预测 2023 年将导致有史以来最大的臭氧空洞，但事实并非如此。 Paul Newman是《蒙特利尔议定书》关于消耗臭氧层物质的科学评估小组前联合主席，也是美国宇航局臭氧研究小组的负责人，也是位于马里兰州格林贝尔特的美国宇航局戈达德太空飞行中心地球科学首席科学家，“这是一个非常适度的臭氧洞。 虽然今年的空洞平均面积为890万平方英里（2310万平方公里），大约相当于北美的大小，但他接着说，“人为产生的氯化合物水平下降，加上南极平流层活跃的天气，今年的臭氧水平略有改善。 根据美国宇航局和美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的年度卫星和气球测量，2023年南极臭氧空洞的最大面积在9月21日达到1000万平方英里（2600万平方公里），这是自1979年以来的第12大臭氧空洞。 科学家们每年都在密切关注臭氧空洞的大小和臭氧层，因为它在保护地球上所有人类生命方面具有重要意义。臭氧层的作用就像防晒霜一样，可以过滤掉高达99%的有害太阳紫外线辐射。广泛暴露在紫外线辐射下会导致晒伤、皮肤癌和眼部白内障，还会损害动植物。 1985年，世界首次收到警报，臭氧层严重变薄，通常被称为“空洞”，这是由于我们使用氟氯化碳（CFCs），这是冰箱、空调和气雾剂等日常用品中使用的消耗臭氧层的物质。《蒙特利尔议定书》于1987年通过，根据该议定书禁止使用氟氯化碳。自那时以来，《议定书》控制了其他消耗臭氧层物质，包括用作氟氯化碳替代品的氟氯烃（HCFC）。科学评估小组最近对2022年的四年期评估表明，臭氧水平正在缓慢开始恢复，预计到2040年将恢复到1980年之前的水平。南极洲上空更严重的臭氧损失只会在2066年左右恢复。 “臭氧层的完全恢复是一个长期项目。这将需要继续执行和遵守《蒙特利尔议定书》。这就是为什么我们依靠美国宇航局和国家海洋和大气管理局的同事来密切关注每年的臭氧空洞。至关重要的是，我们要知道我们仍在走上正轨或偏离了轨道，“臭氧秘书处执行秘书Meg Seki说。

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胡孝依同学：浙江大学环境与资源学院2021级硕士研究生，主要研究方向为消耗臭氧层物质排放反演，目前已在Environmental Pollution，Environmental Science and Ecotechnology期刊发表第一作者论文2篇。第一作者：Julián Villamayor通讯作者：Alfonso Saiz-Lopez通讯单位：Institute of Physical Chemistry Rocasolano文章链接：https://doi.org/10.1038/s41558-023-01671-y论文发表时间：2023年5月研究亮点1.首次量化了极短寿命卤代烃（VSLSs）对热带平流层底部臭氧层损耗的贡献程度达四分之一2.通过未来预测发现VSLSs在21世纪将对热带平流层底部的臭氧层损耗产生持续性影响3.未来需要进行人为源VSLSs的减排，以保护平流层底部的臭氧层（注：以上为这位同学的论文解读，非论文原作者意思）研究不足（或未来研究）1. 即便包含所有VSLS，仍存在近三分之一的臭氧变化率无法被解释，未来需要进一步探明未知的驱动因素2. 准确定量各种ODS的历史排放和预测未来排放对气候-化学模型的模拟结果至关重要（注：以上为这位同学的论文解读，非论文原作者意思）全文概要蒙特利尔议定书的成功履约，使得长寿命消耗臭氧层物质的生产消费和排放大幅削减，平流层臭氧开始恢复。然而，近期有研究表明热带平流层底部臭氧浓度在过去的20年内呈现持续性下降趋势，这可能会造成热带地区的紫外线辐射增强。极端寿命卤代烃（VSLS）可以进入平流层底部，造成臭氧损耗，但其对平流层底部臭氧损耗的贡献程度和化学机制尚未研究清楚。本研究使用化学-气候模型，模拟了无VSLS排放，包含所有VSLS排放，包含自然源VSLS排放和包含人为源VSLS排放四种情景下，平流层臭氧的历史变化。最后，本研究在RCP6.0和8.5情景下设计了人为源VSLS排放和减排情景，量化了人为源VSLS对未来臭氧变化的贡献程度。研究结果表明，VSLS排放可以解释近四分之一的热带平流层底部臭氧损耗趋势。人为源VSLS排放将在未来（直至2100年）对臭氧层造成持续性损耗，未来需要考虑减排人为源VSLS。背景介绍虽然平流层臭氧层开始恢复，但热带平流层底部的臭氧却在1998-2018年呈现持续性下降趋势，引发了对臭氧层保护和气候变化的担忧。随着长寿命消耗臭氧层物质的大幅削减，短寿命卤代烃（VSLS）成为了臭氧层恢复道路上的一大不确定性因素。大多数VSLS的寿命使得它们足以进入平流层底部，造成臭氧损耗。然而目前关于VSLS对平流层底部臭氧损耗的贡献程度和化学机制尚未了解清楚。本研究基于气候-化学模型，设计了多种对照模拟情景，量化了VSLS对1998-2018年间平流层底部臭氧损耗的贡献程度。最后，通过未来预测揭示了人为源VSLS将在21世纪造成持续性的臭氧损耗，未来需要考虑减排人为源VSLS。结果讨论1998-2018年热带平流层底部臭氧变化情况：（a）相对于1998-2018年平均水平的去季节性月均臭氧水平。黑线为观测，蓝线为包含所有VSLSs的模拟结果，橙线为无VSLS的模拟结果；（b）热带平流层底部臭氧水平变化率在垂直高度上的分布。黑线为观测，蓝线为包含所有VSLSs的模拟结果，橙线为无VSLS的模拟结果；（c）热带平流层底部臭氧水平变化率柱状图。灰色柱子为观测，蓝色柱子为包含所有VSLS的模拟结果（青色柱子和浅黄色柱子分别为仅包含自然源VSLS和仅包含人为源VSLS的模拟结果），橙色柱子为无VSLS的模拟结果。相比于不包含VSLS的模拟结果，包含所有VSLS的模拟结果与实际观测到的臭氧下降率更为符合，若不包含VSLS，会导致近四分之一的热带平流层底部臭氧损耗无法被解释。臭氧损耗反应速率模拟结果：（a）各卤素中间体对臭氧损耗反应速率的贡献量柱状堆积图。柱子上的百分比代表相对于无VSLS情景下，各物质反应速率的增量百分比。柱子的顶部的百分比是相对于无VSLS情景下，所有物质反映速率增量百分比之和；（b）各物质对1998-2018年臭氧水平相对。自然源VSLS排放造成的净臭氧损耗速率比无VSLS情景下高出6.2%，而人为源VSLS排放仅比无VSLS情景高出0.5%。包含所有VSLS排放造成的净损耗速率比无VSLS情景高出6.7%。相比于无VSLS情景，包含所有VSLS排放后，臭氧损耗的增量主要来自卤素催化损耗这一化学过程。热带平流层底部臭氧的未来预测：（a）在RCP8.5和RCP6.0情景下，未来（一直到2100年）臭氧水平相对于2018年的变化率；（b）RCP6.0且实施人为源VSLS减排情景下，臭氧变化率在水平和垂直高度上的分布情况；（c）同b，但在RCP8.5且不试试人为源减排。如果不减排人为源VSLSs，到2100年造成的热带平流层底部臭氧层损耗可能会额外增加近四分之一。ReferenceVillamayor, J., Iglesias-Suarez, F., Cuevas, C. A., Fernandez, R. P., Li, Q., Abalos, M., Hossaini, R., Chipperfield, M. P., Kinnison, D. E., Tilmes, S., Lamarque, J.-F. & Saiz-Lopez, A. Very short-lived halogens amplify ozone depletion trends in the tropical lower stratosphere. Nature Climate Change 13, 554-560, doi:10.1038/s41558-023-01671-y (2023).【方雪坤大气环境和全球变化课题组】方雪坤，浙江大学环境与资源学院，博士生导师，国家重大青年人才计划入选者。2014-2019年在美国麻省理工学院担任博士后和研究员。研究领域为臭氧层保护、碳中和、全球环境变化等，特别是全球与区域的消耗臭氧层物质和温室气体的排放溯源及应对研究。以第一作者和通讯作者发表30多篇论文，包括2篇Nature共同一作，IF5=60.9）、2篇Nature Geoscience（一作并通讯，IF5=19.6）、1篇PNAS（通讯，IF5=12.78），篇均影响因子14.0。研究成果被联合国环境规划署（UNEP）和世界气象组织（WMO）《平流层臭氧科学评估》报告（每四年一次）正面引用。担任中国生态环境部《蒙特利尔议定书》履约专家组成员、中国环境科学学会环境规划专业委员会副主任委员、2022年WMO臭氧层评估报告共同作者等。获2021年中国环境科学学会青年科学家奖。