新的“熱帶臭氧空洞”說(shuō)法引起爭(zhēng)議——專家否認(rèn)

熱帶上空是否真的有臭氧空洞？有研究給予肯定回答，但專家們卻又否認(rèn)這一發(fā)現(xiàn)。（圖源：蓋蒂圖像）

最近，有一位科學(xué)家聲稱，在地球臭氧層中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)巨大的空洞。這個(gè)空洞最早出現(xiàn)在20世紀(jì)80年代的熱帶上空，但直到現(xiàn)在才得以承認(rèn)。然而，在他的研究發(fā)表后，迅速遭到了專家們的批評(píng)，認(rèn)為其存在嚴(yán)重缺陷。

英國(guó)利茲大學(xué)的大氣化學(xué)教授馬廷·奇普菲爾德告訴科學(xué)媒體中心:“我很驚訝這項(xiàng)研究竟然發(fā)表了。”科學(xué)媒體中心是一個(gè)獨(dú)立的英國(guó)新聞辦公室，它與研究人員、記者和政策制定者合作，并傳播準(zhǔn)確的科學(xué)信息。

奇普菲爾德說(shuō):“該項(xiàng)研究主張熱帶臭氧存在巨大變化，但這一說(shuō)法在其他研究中并沒(méi)有被著重強(qiáng)調(diào)，這讓我非常懷疑?？茖W(xué)不應(yīng)該只依賴于一項(xiàng)研究，這個(gè)新發(fā)現(xiàn)需要仔細(xì)驗(yàn)證后才能被接受為事實(shí)?！?/p>

這項(xiàng)新研究的作者、加拿大滑鐵盧大學(xué)物理與天文學(xué)系教授盧慶斌（音譯）并不認(rèn)可奇普菲爾德和其他學(xué)者的批評(píng)?！霸谖铱磥?lái)，這些批評(píng)是毫無(wú)根據(jù)的，不能代表科學(xué)文獻(xiàn)的審查?！彼谝环怆娮余]件中告訴《生活科學(xué)》。

這份有爭(zhēng)議的報(bào)告發(fā)表在2022年7月5日的《AIP進(jìn)展》雜志上。該雜志的副主編A.T.查理·約翰遜在一封電子郵件中告訴《生活科學(xué)》，這項(xiàng)研究經(jīng)過(guò)了該雜志標(biāo)準(zhǔn)的同行評(píng)議，一名獨(dú)立的評(píng)議者決定了它是否適合發(fā)表。《華爾街日?qǐng)?bào)》的編輯們隨后決定，這個(gè)發(fā)現(xiàn)具有足夠的新聞價(jià)值，可以在他們的網(wǎng)站上作為專題文章發(fā)布。

約翰遜說(shuō)：“暫時(shí)沒(méi)有收到外界質(zhì)疑其有效性的任何信息。我們鼓勵(lì)讀者和研究人員盡可能與作者本人聯(lián)系，討論潛在的技術(shù)缺陷，以便在文獻(xiàn)更正或在評(píng)論區(qū)中解決這些問(wèn)題?；蛘?，讀者也可以直接聯(lián)系雜志社。期刊將努力要求作者解釋或回應(yīng)，并在必要時(shí)糾正文獻(xiàn)?！?/p>

“臭氧空洞”的新定義？

臭氧形成于地球的高層大氣中，是一種由三個(gè)氧原子結(jié)合而成的氣體。大多數(shù)臭氧位于平流層，即距地球表面6至31英里（10至50公里）的大氣層，且起到了一種防曬霜的作用，保護(hù)地球免受太陽(yáng)強(qiáng)大紫外線（UV）的傷害。

據(jù)宇航局地球觀測(cè)站，在20世紀(jì)80年代，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，在臭氧層外，暴露在紫外線下的大氣污染物氯氟烴（CFCs）會(huì)分解成氯和溴。這些活性元素將臭氧分子撕裂，從而使臭氧層變薄，形成“空洞”。臭氧空洞主要出現(xiàn)在南極洲上空，那里寒冷的大氣條件使得臭氧迅速分解。

通常，臭氧空洞被定義為臭氧濃度低于220“多布森單位”的區(qū)域——多布森單位是測(cè)量從地球表面延伸到太空的給定空氣柱中臭氧分子數(shù)量的單位。世界氣象組織（WMO）稱，臭氧層空洞的發(fā)現(xiàn)促使了1987年《蒙特利爾議定書(shū)》的通過(guò)，這是一項(xiàng)旨在逐步淘汰氯氟烴等消耗臭氧層化學(xué)物質(zhì)生產(chǎn)的國(guó)際條約。如今，臭氧層正逐漸恢復(fù)。

然而，盧慶斌在新的新研究中警告道，一個(gè)熱帶地區(qū)的新臭氧空洞可能會(huì)威脅到數(shù)十億人的生命。

具體來(lái)說(shuō)，盧慶斌在報(bào)告說(shuō)，熱帶上空的平流層下層有一個(gè)“巨大且全年存在的臭氧空洞”，距離地球表面6.2至15.5英里（10-25公里）。他認(rèn)為，這個(gè)空洞的“深度”與冬末和早春在南極洲上空出現(xiàn)的季節(jié)性臭氧空洞相似，但面積是南極春季空洞的7倍。

盧慶斌還認(rèn)為，該臭氧空洞可能引起全球關(guān)注，因?yàn)樗赡軐?dǎo)致地面紫外線輻射增加，且影響范圍高達(dá)地球表面的50%，而這些地區(qū)生存著世界50%的人口。暴露在更高水平的UV-B下可能會(huì)增加人類皮膚癌和白內(nèi)障的發(fā)病率，削弱人體免疫系統(tǒng)，降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力，并對(duì)敏感的水生生物和生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生負(fù)面影響。

與傳統(tǒng)不同，盧慶斌將臭氧空洞定義為“臭氧損失面積大于未受干擾大氣面積25%的區(qū)域”。他告訴《生活科學(xué)》雜志，在北極觀測(cè)到的臭氧空洞標(biāo)志著臭氧含量下降了大約25%，所以這個(gè)新定義是合理的。此外，他在報(bào)告中指出，需要注意的關(guān)鍵是，按照傳統(tǒng)的臭氧空洞定義，熱帶地區(qū)不會(huì)出現(xiàn)臭氧空洞，因?yàn)闊釒У貐^(qū)的臭氧總水平低于220多布森單位的閾值。

在盧慶斌的研究發(fā)表后不久，奇普菲爾德和其他幾位專家就向科學(xué)媒體中心分享了他們對(duì)該研究的批評(píng)。

英國(guó)蘭開(kāi)斯特大學(xué)的大氣科學(xué)家保羅·楊認(rèn)為根本不存在“熱帶臭氧空洞”。楊是《2022年臭氧消耗科學(xué)評(píng)估》的聯(lián)合主要作者，該報(bào)告由世界氣象組織和聯(lián)合國(guó)編寫。

他表示，作者之所以發(fā)現(xiàn)“熱帶臭氧空洞”，是因?yàn)樗P(guān)注的只是臭氧的百分比變化，而不是絕對(duì)變化，后者與到達(dá)地表的破壞性紫外線更為相關(guān)。有趣的是，盧慶斌的文章也沒(méi)有從研究大氣中所有區(qū)域臭氧趨勢(shì)的文獻(xiàn)中取材。

馬德里康普頓斯大學(xué)地球物理與天體物理系的研究員瑪爾塔說(shuō)，影響熱帶平流層臭氧濃度的一個(gè)重要因素是一種叫做布魯爾-多布森環(huán)流的現(xiàn)象，這是一種將臭氧從熱帶推向兩極的全球空氣環(huán)流模式。近年來(lái)，由于氣候變化，這種環(huán)流加速了，這才導(dǎo)致了在熱帶地區(qū)的臭氧正在持續(xù)減少。

他還補(bǔ)充說(shuō)：“在我看來(lái)，盧慶斌的文章缺乏科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)性。文章包含了大量帶有嚴(yán)重錯(cuò)誤和未經(jīng)證實(shí)的推理，且與之前得到證實(shí)的結(jié)果相矛盾?！?/p>

BY:Nicoletta Lanese

FY:忙碌的北門

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