臭氧层空洞
臭氧（O3）由3个氧原子结合而成。臭氧层是高层大气（离地面约12～45公里）中的一个稀薄的平流层，由法国科学家法布里于20世纪初发现。
臭氧层能吸收太阳光中99%以上的对人类有害的B类紫外线，为地球上的生物提供天然保护屏障，因而被称为“地球保护伞”。
自20世纪70年代以来，臭氧层发生严重耗损，NASA和NOAA在同期开始使用仪器监测南极的臭氧层密度。发现每年春季南极大气中的臭氧层一直在变薄。
1987年英国南极测量局的大气科学家采取了国际合作方式，在南极进行了臭氧层的研究，代表19个组织和四个国家的大约150名科学家和辅助人员聚会于智利的蓬塔阿雷纳斯,进行了一项规模空前的研究，即机载南极臭氧实验。这项实验表明南极上空出现臭氧层空洞，并且逐渐扩大。这一发现震惊了科学界。
图1 1981,1987,1993,1999年的南极臭氧层图谱
图1是“臭氧总量绘图光谱仪”（Total Ozone Mapping Spectrometer，简称TOMS) 绘制的从1979年到1999年间的南极上空臭氧层变化图谱（一般每年的9～10月，空洞达到最大面积）。图中，臭氧密度越高的地方，颜色越红；反之，臭氧密度越低的地方，颜色越蓝，表示厚度变薄或有空洞。
1996年9月，南极臭氧层空洞覆盖的面积达1000万平方英里（2590万平方公里）；1998年9月，空洞面积达1050万平方英里（2720万平方公里）。由此可见，二十年来南极臭氧层逐渐耗尽、越来越薄。
图2 2000年的南极臭氧层图谱
图2是TOMS绘制的2000年的南极上空臭氧层图谱。2000年9月，南极臭氧层空洞覆盖的面积达1150万平方英里（2977万平方公里），创历史最高纪录。
科学研究表明，导致臭氧层空洞出现是人类大量使用氯氟烃化学制品（CFCs，Chloro Fluoro Carbons)——氟里昂（用于冰箱、空调的制冷剂）引起的恶果。它们严重的破坏了臭氧层。因此，人们把氟烃化学制品取名“臭氧层杀手”。
臭氧层遭破坏会造成紫外线辐射增强，增加人类患皮肤癌、白内障的机会，并且会对植物、藻类、食物链及全球生态系统造成致命的破坏。
为保护臭氧层，联合国先后出台了《保护臭氧层维也纳公约》（1985年）和《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》（1987年）及其修正案。目前，170多个国家和地区签署了《蒙特利尔议定书》。依据这些公约和协定，发达国家业已停止生产和销售氟氯化碳，而发展中国家则必须于2010年前停止生产氟氯化碳。
2002年，由联合国环境规划署和世界气象组织牵头，全世界250多名科学家起草了一份关于臭氧消耗情况的评估报告。该报告证实，《蒙特利尔议定书》的执行十分有效，各种氯氟烃化合物在低层大气层的总积聚丰度正在缓慢下落。2002年的南极臭氧层空洞覆盖的面积只有810万平方英里（2096万平方公里），较2000年明显缩小，但我们还不可以掉以轻心。
图3 2003年的南极臭氧层图谱
2003年的南极臭氧层空洞覆盖的面积达1090万平方英里（2822万平方公里），仅低于2000年的纪录，为历史第二高（见图3）。
图4 2004年的南极臭氧层图
2004年7月15日，第三颗地球观测系统卫星（EOS）Aura发射成功。图4是Aura绘制的2004年9月的南极上空臭氧层图谱，该年的臭氧层空洞与2002年同期结果相当，但低于2003年。
综上所述，由于国际社会采取了切实措施，近年来释放到空气中的氯氟烃开始减少，南极上空的臭氧层空洞开始缩小。然而，即便《蒙特利尔议定书》得以有效执行，从而减少了消耗臭氧层物质的使用和排放，那些已被排放到大气层中的化学品的寿命却很长，这就意味着在未来许多年中臭氧消耗现象仍将持续下去。根据澳大利亚科学家乐观的预测，如果《蒙特利尔议定书》继续得以有效实施，用以保护地球的臭氧屏障将于不久的将来开始复原，并将于2050年前完全复原。这是一个可喜的估计，也是一个及时的鼓励。
让我们共同努力，保护好地球的天然屏障——臭氧层。别忘了，人类共同的未来，只有一个地球！
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