南极臭氧洞影响全球暖化?

南极的臭氧层破了个洞,这大家都知道。全球气候正在逐渐暖化,大家应该也都听腻了。不过如果说臭氧层破洞会影响全球暖化呢?看似无关的两者间究竟有什么关联?气候变迁造成自然灾害的规模跟频率增加,这点大家渐渐具有共识。但灾害的分布并不平均,工业发展程度低,温室气体排放量也低的非洲南部国家反而成为自然灾害频仍下最大的受害者…

故事从天上的一个“大洞”开始

臭氧(Ozone)是由3个氧原子构成的分子,与我们呼吸所需的氧气(两个氧原子)不同。臭氧如果出现在地表,会被归类为空气污染物,对人体会造成头痛、刺激呼吸道等负面影响。然而位于大气平流层(stratosphere),离地约19至31公里高空的臭氧层,则是地表生物不可或缺的防护罩,能将大部分致命的太阳辐射吸收。

而在1980年代,科学家发现南极上空的臭氧层出现破洞,1年当中以南半球的春天,也就是9至11月时破洞最为严重,部分地区的臭氧浓度甚至减少70%。追根究柢,科学家发现臭氧洞是由当时广泛使用于喷雾剂、冷媒中的氟氯碳化物(chlorofluorocarbons, CFCs)所导致,故在1987年的蒙特娄议定书中,全球全面禁止使用氟氯碳化物,臭氧洞才获得控制。

臭氧洞与全球暖化

臭氧洞的出现,代表有更多的太阳辐射能抵达地表,造成南极地区能量分布产生变化。藉由电脑模拟,科学家发现臭氧洞会影响南极上空的喷射气流(jet stream),让云层形成的位置更往南极靠近。由于大气中的云层能反射太阳辐射,云越往高纬度移动,所能反射的太阳辐射就越少;换句话说,地表接收的太阳辐射随之增加,导致地表增温。

不过,臭氧层破洞直接导致的地表增温幅度,与温室气体完全无法相比,臭氧洞在全球暖化中所占的比重极小。但是臭氧洞还是会间接透过影响南半球的风场与高低压,造成南半球气温的改变。

臭氧洞影响非洲南部增温

在一份针对非洲南部气温变化的研究中,便指出臭氧洞与暖化之间的关联。非洲南部的平均气温在过去20年内显著上升,尤其每年初夏时节,气温升高的幅度最为明显。原先科学家归咎于温室气体,但是气候模型却指出温室气体的影响应该是全年一致,不会因为季节而有所变化,这表示非洲南部暖化的原凶另有其人。

于是科学家比对了非洲南部在臭氧洞出现前后的气象观测资料,发现臭氧洞会影响南半球风场,并增强位于非洲西南沿海的安哥拉低气压(Angola Low),导致赤道较为炎热的空气往南吹往非洲南部。

“臭氧洞在非洲南部的气候增温中扮演重要的角色。”该研究计划的主要作者德斯蒙德(Desmond Manatsa)说。根据气象观测资料,臭氧洞出现后非洲南部的平均气温上升了摄氏1度,而且初夏较大的增温幅度也与当季臭氧层破洞较大的状况符合。

在2012年,欧洲的科学家已经证实臭氧洞正在缩小,但是随着全球温室气体的排放,未来南半球的天空将上演一场拔河比赛,结果将决定喷射气流与云层会更靠近赤道还是极区。究竟会如何演变谁也说不准,科学家需要对臭氧洞与全球暖化间的交互作用有更为透彻的了解,才能更为精确地评估南半球,甚至是全球的暖化速率。在台湾,尽管原因不同,灾难承受者也多半是社经地位较低者,如提高弱势族群的灾难应受及调适能力,必然是将来防灾应变的重点。

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