《蒙特利尔议定书》如何从四个方面拯救地球臭氧层以及数百万人的生命

从漂浮在科罗拉多前山脉 10 万英尺上空的臭氧气球上看到的景象。 位于科罗拉多州博尔德的海洋大气局科学家每周从全球各地发射气球，监测平流层臭氧浓度。 气球漂浮的高度是商用客机的两倍多，地球的弧度和漆黑的太空清晰可见。 图片来源：帕特里克-库利斯，环境科学合作研究所

以下是有关臭氧和保护臭氧层条约的四个关键事实。

1. 《蒙特利尔议定书》是为解决工业化学品造成的臭氧消耗问题而制定的。

20 世纪 70 年代，科学家（包括来自国家海洋和大气管理局的几位专家）发现，臭氧在平流层中发挥的一项重要功能受到了被称为氯氟碳化合物（CFCs）的持久性工业化学品的破坏。 这些化学物质破坏了臭氧分子，耗尽了保护地球上所有生命的臭氧层。 南极上空的臭氧层每年都会出现一个巨大的"空洞"，这是最令人担忧的问题之一。

平流层臭氧位于地球上空约 7-25 英里处，保护地球表面的生物免受紫外线辐射的有害影响，包括皮肤癌和人类免疫系统的衰弱。 它还能促进健康的生态系统和高产农业的发展。

大气科学家确定了人类造成平流层臭氧消耗的行为。 氯和溴是氯氟化碳分解过程中释放出来的，尤其容易造成问题。 1987 年的《蒙特利尔议定书》淘汰了这些物质和其他消耗臭氧层物质的生产和使用。 这些禁令对臭氧层产生了重大而积极的影响。

南极臭氧洞，2024 年 9 月 28 日。 2024 年，南极上空的臭氧洞出现明显缩小，成为《蒙特利尔议定书》后开始监测以来第七个最小的臭氧洞。

2.平流层臭氧的消失改变了地球上一半以上地区的天气。

除了让更多的紫外线辐射穿透地表外，每年在南极上空形成的臭氧洞还对南半球的气候产生了许多广泛的影响。 到 20 世纪 80 年代，科学家们注意到喷流正在发生变化。 因此，澳大利亚变得更加干燥，乌拉圭、巴西、巴拉圭和阿根廷的部分地区雨量增加。

造成这些影响的风型变化在 2000 年左右暂停，大约是《蒙特利尔议定书》开始生效的时候。 2020年，美国国家海洋和大气管理局化学科学实验室（NOAA's Chemical Sciences Laboratory）的研究人员发现，大气中臭氧消耗化学物质浓度的下降是造成这些影响的原因。

3.《蒙特利尔议定书》是地球上唯一获得所有国家批准的联合国条约。

197 个联合国会员国通过了《蒙特利尔议定书》，使其成为地球上唯一一个所有国家都批准的联合国条约。 罗纳德-里根总统在签署该文件时，称其为"合作的典范"，并承诺美国将"最优先分析和评估最新的研究成果"。

自该文件编写以来，多年来的多次修订有助于将臭氧方面的新研究成果纳入其中。 这些修正案还有助于应对出现的新挑战。

氯氟化碳会破坏臭氧层，但科学家们也了解到，氯氟化碳也是强效温室气体，会导致地球表面气候变暖。 控制氟氯化碳有助于减少全世界的温室气体排放--这是扭转气候变化趋势的一项重要行动。

然而，新的问题又出现了，因为人们发现一些替代 CFC 的臭氧层保护物质在其他方面也存在问题。 与CFC相比，氢氟碳化物（HFC）对臭氧层造成的破坏要小得多，因为它们缺少氯和溴，但却是强大的温室气体。 2016年10月，《基加利修正案》获得通过，逐步减少未来全球HFCs的生产和消费，这是《蒙特利尔议定书》首次通过仅用于保护气候的法规。 在全球范围内执行该《修正案》可在本世纪末防止多达半摄氏度的升温。

4.未来的创新可能需要监测其对臭氧的影响。

未来几年，《蒙特利尔议定书》可能需要应对几个新的大气挑战。

美国国家海洋和大气管理局（NOAA）大气研究办公室发现，预计未来将增加的太空交通可能会增加直接进入平流层的烟尘排放，这可能会在某些季节消耗臭氧层。

NOAA化学科学实验室环境科学合作研究所的研究科学家克里斯托弗-马洛尼说："我们需要进一步了解燃烧碳氢化合物的发动机对平流层和地球表面气候的潜在影响。通过进一步研究，我们应该能够更好地了解不同类型火箭对气候和臭氧的相对影响。"

与此同时，一个国际专家小组指出，提供与臭氧有关的大气测量数据的几颗空间卫星将在几年内退役。 如果不更换这些仪器，今后就很难监测和解释平流层臭氧层的变化。

国家海洋和大气管理局的工作人员与世界各地的科学家密切合作，监测臭氧消耗情况，并积极参与有关《蒙特利尔议定书》条款和修正案的会议。 在条约第十次科学评估中，来自 30 个国家的约 230 名科学家贡献了他们的专业知识。 他们得出的结论是，地球的臭氧保护层正在恢复的道路上，预计到 2066 年左右，南极洲将达到臭氧洞前的水平，北极地区将达到 2045 年的水平，其他大多数地区将达到 2040 年的水平。

编译自/ScitechDaily