
MIT研究证实,南极臭氧层正因减少CFCs而愈合。新方法锁定人类减排成效,95%信心显示恢复势头强劲,2035年或迎无洞之年。
一项由MIT领衔的研究带来了振奋人心的消息:南极上空的臭氧层正在愈合。这一切都要归功于全球齐心协力减少破坏臭氧的化学物质。科学家们早就注意到臭氧恢复的迹象,但这次,他们用数据说话,明确指出这不是自然天气变化或温室气体增加的偶然结果,而是人类行动的直接功劳。
研究的灵魂人物Susan Solomon是MIT的环境与化学教授。她兴奋地说:“过去我们只能大致感觉臭氧洞在好转,但这是首次用高统计信心量化了恢复的原因。”她的团队在《自然》杂志上公布了成果,表明有95%的把握,臭氧层的复苏主要源于减少了氯氟烃(CFCs)等物质。“这太棒了,证明我们真的能解决环境问题!”Solomon感叹道。
回溯历史,臭氧洞的故事始于1985年。那时,科学家发现南极上空每年春季(9月到12月)都会出现一个“洞”,让紫外线直射地面,引发皮肤癌等健康危机。1986年,当时在国家海洋与大气管理局工作的Solomon带队前往南极,很快查明元凶是CFCs——这些化学品广泛用于制冷、空调和喷雾剂。它们飘到平流层后,会在特定条件下分解臭氧。次年,《蒙特利尔议定书》应运而生,全球开始逐步淘汰这类物质,希望让臭氧洞慢慢“缝合”。
2016年,Solomon曾报告过臭氧恢复的初步迹象。那时,臭氧洞每年9月开启时似乎小了些,但她坦言,当时的观察还不够严谨,难以判断这到底是人为努力的结果,还是像厄尔尼诺这样的天气变化在“帮忙”。这次,她和研究生Peidong Wang决心找到更确凿的答案。
他们借用了气候学中的“指纹法”,一种由2021年诺贝尔物理学奖得主Klaus Hasselmann开创的技术。这方法就像侦探破案,能从混乱的大气变化中揪出人为因素的独特印记。Solomon解释:“大气里充满了随机波动,我们要做的,是在这片喧嚣中捕捉臭氧恢复的信号。”
研究团队模拟了多个“平行地球”,有的假设温室气体和CFCs都不变,有的只增加温室气体,还有的只减少CFCs。通过对比,他们勾勒出臭氧恢复的“指纹”——一个因减少CFCs而出现的独特模式,涵盖了时间、季节和高度的变化。接着,他们拿这个“指纹”去匹配2005年至今的卫星观测数据。结果令人振奋:随着时间推移,这个模式在现实中越来越清晰。2018年,信号达到顶峰,团队终于能自信地说,臭氧恢复的主因就是CFCs减排。
“用了15年的观测数据,我们以95%的信心看到了信号压过噪声,”Wang说,“这不仅验证了指纹,也让我们相信,环境问题是可解的。”他提到,臭氧研究的经验还告诉我们,只要各国迅速落实减排协议,效果就会显现。
如果趋势延续,Solomon预测,未来某年,南极的臭氧层可能会完全无损。“到2035年,我们或许能看到臭氧洞彻底消失的一天,那对我来说会特别激动人心,”她说,“在你们有生之年,臭氧洞可能就此成为历史。而这一切,都是人类共同努力的结果。”
这项研究得到了美国国家科学基金会和NASA的部分资助。抬头望天,或许不久后,我们都能见证一个更健康的臭氧层。
本文译自 MIT,由BALI编辑发布。