发现与警告
1913年,法国物理学家夏尔·法布里和亨利·比松通过测量紫外线吸收,证明臭氧集中在大气高处。20世纪20年代,英国的戈登·多布森制造了测量臭氧总量的分光仪,至今臭氧总量仍以“多布森单位”计。1974年,加州大学的马里奥·莫利纳和舍伍德·罗兰警告,冰箱和喷雾罐中的氯氟烃(氟利昂)在平流层被紫外线分解,释放出的每个氯原子能连锁破坏数万个臭氧分子。业界强烈反对,但1985年英国南极调查局约瑟夫·法曼团队报告,南极上空春季臭氧减少近四成,即“臭氧空洞”,警告成为现实。莫利纳、罗兰与保罗·克鲁岑共同获得1995年诺贝尔化学奖。
《蒙特利尔议定书》与恢复
臭氧空洞公布仅两年后,各国于1987年签署《蒙特利尔议定书》,逐步淘汰氯氟烃。它是首个获得所有联合国会员国批准的条约,被誉为最成功的环境协定。根据世界气象组织2022年评估,臭氧层正在恢复:南极上空预计约2066年、其他大部分地区约2040年回到1980年水平。替代品氢氟碳化物(HFC)不破坏臭氧,却是强效温室气体,因此2016年《基加利修正案》将其纳入削减范围,臭氧问题也由此与碳中和政策相连。
好臭氧与坏臭氧
平流层臭氧保护生命,而近地面臭氧则是汽车尾气中的氮氧化物在阳光下反应生成的污染物。夏季“臭氧污染预警”指的就是它,会引起咳嗽、呼吸困难并加重哮喘。臭氧层变薄会使到达地表的UV-B增加,提高白内障和皮肤癌风险,因此紫外线强时应注意防晒。同属大气问题,PM2.5细颗粒物和酸雨的成因与对策却各不相同。
常见问题
- 臭氧空洞是全球变暖的原因吗?
- 不是直接原因。变暖主要由二氧化碳等温室气体造成,臭氧空洞则由氯氟烃造成。不过氯氟烃和HFC本身也是温室气体,两者有部分重叠。
- 臭氧层现在还在被破坏吗?
- 氯氟烃浓度正在下降,臭氧层正在恢复。但南极臭氧空洞每年大小不一,完全恢复还需要几十年。
来源核查日期:2026-10-26
参考文献
- Farman, J. C., Gardiner, B. G., & Shanklin, J. D. (1985). Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction. Nature, 315, 207–210.
- Molina, M. J., & Rowland, F. S. (1974). Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: chlorine atom-catalysed destruction of ozone. Nature, 249, 810–812.
- WMO/UNEP (2022). Scientific Assessment of Ozone Depletion: 2022. World Meteorological Organization.
