北極上空的臭氧變薄正在導致北半球的天氣不穩定

平流層的臭氧層保護地球上的生命免受有害的紫外線輻射，但也對天氣有很大影響。

從太空看平流層中的臭氧層。圖片來源：美國宇航局

南極洲上空的臭氧空洞是地球保護臭氧層最顯著和眾所周知的損耗，但這種珍貴的分子可以從兩極到熱帶被破壞。現在科學家們認為，北極上空臭氧的減少正在導致北半球意外的天氣影響。

正如《自然地球科學》所報道的那樣，該團隊認為他們已經發現臭氧減少與異常天氣事件之間存在因果關係。臭氧吸收來自太陽的紫外線，使平流層升溫，並導致極地渦旋（極地周圍的低壓冷空氣區域）在春季分解。但由於缺乏臭氧，氣溫很低，極渦很強。

這項研究發現熱帶上空有大面積的臭氧消耗，但科學家們對其意義意見不一。

「臭氧破壞只有在足夠冷並且極地渦旋在距地面30到50公里的平流層中很強時才會發生，」蘇黎世ETH的主要作者兼博士生瑪麗娜·弗里德爾解釋道：「強烈的極渦會產生在地球表面觀察到的影響。」

研究人員注意到，2020年，北極的臭氧消耗以及歐洲和整個西伯利亞的溫暖和乾燥條件。雖然在像極地這樣的地方，天氣比預期的要潮濕。2011年，當觀察到同樣的損耗時，也出現了類似的場景。

該團隊進行了兩種不同的模擬，包括臭氧消耗，這通常被排除在模型之外，因為它們使計算工作更加繁重。只要包括臭氧消耗，這兩個模型都再現了2020年和2011年發生的事件。

研究人員說：「從科學角度來看，最讓我們驚訝的是，儘管我們用於模擬的模型完全不同，但它們產生了相似的結果。」

臭氧層的破壞是由於存在氯氟烴（CFC）和其他自1989年以來一直被禁止在大氣中逗留的物質。雖然一些復甦的信號已經開始出現，但這些化學物質在那裡滯留了長達一個世紀，因此臭氧消耗對氣候的影響可能仍在發揮作用。

科學家想知道：「氟氯化碳的濃度正在穩步下降，這就提出了臭氧層恢復的速度有多快以及這將如何影響氣候系統的問題。」

「觀察和模擬臭氧層未來的演變將很有趣。」