“热带臭氧空洞”的说法引发争议——地球将暴露于强烈的紫外线辐射之下？

　　地球的热带地区上空，真的有一个巨大的臭氧空洞吗？一项研究给出了肯定的答案，但专家们并不同意这一观点。

　　最近，一位科学家声称他在地球大气层的臭氧层中发现了一个巨大的空洞，这个空洞最早出现在20世纪80年代的热带地区上空，但直到现在才被承认。然而，在他的研究发表后，这位科学家很快受到了专家的批评，专家们指出他的研究存在严重缺陷。

　　英国利兹大学大气化学教授马丁·奇普菲尔德对科学媒体中心说：“我对这项研究以目前的形式发表感到惊讶。”（译者注：科学媒体中心是一个总部位于英国的独立新闻办公室，与研究人员、记者和政策制定者合作，传播准确的科学信息。）

　　奇珀菲尔德说：“这项研究声称热带地区的臭氧层变化很大，而其他研究中还没有发现类似现象，所以我非常怀疑这项研究的科学性。科学不应该只依赖于一项研究，更需要仔细的验证才能成为被人们接受的事实。”

　　这项新研究的作者，加拿大安大略滑铁卢大学物理与天文系的卢庆斌（音译）教授说，他不同意奇珀菲尔德和其他人的批评。“在我看来，这些批评是毫无根据的，不能作为科学文献的评判标准。”他在向《生活科学》杂志发送的电子邮件中说道。

　　这份有争议的报告于7月5日发表在《AIP》杂志上。《AIP》的副主编A.T.查理·约翰逊在一封电子邮件中告诉《生活科学》杂志，这项研究通过了该杂志的评审程序标准，评审人员认定它适合发表。该杂志的编辑随后认定，这篇文章具有足够的新闻价值，可以作为专题文章在他们的网站上醒目的位置进行显示。

　　约翰逊说：“据我们所知，我们还没有收到任何来自外界的真正有效的质疑。我们鼓励读者和研究人员尽可能联系作者，读者也可以直接与杂志联系。讨论潜在的技术缺陷，以便在文献更正或评论和回复中解决这些问题。”

* 2020年8月21日至2020年12月26日，地球大气层演变过程

　　“臭氧空洞”的新定义？

　　臭氧——一种由三个氧原子结合在一起的气体，在地球的上层大气中形成。大多数臭氧位于平流层，即距离地球表面10到50公里的大气层。在那里，这种气体就像一种防晒霜，保护地球免受太阳强烈紫外线的伤害。

　　在20世纪80年代，根据美国宇航局地球观测站，科学家们发现，被称为氯氟烃（CFCs）的大气污染物在臭氧层以外的紫外线中暴露时，会分解成氯和溴。这些元素会将臭氧分子撕裂开来，从而使臭氧层区域变薄，形成“空洞”，而这样的现象主要发生在南极洲上空——寒冷的大气为臭氧分解反应创造了有利条件。

　　按照惯例，臭氧空洞被定义为臭氧浓度低于220“多布森单位”的区域——多布森单位是指从地球表面延伸到太空的空气柱中臭氧分子的数量。世界气象组织表示，臭氧空洞的发现推动了1987年《蒙特利尔议定书》的通过，该国际条约旨在逐步停止生产消耗臭氧的化学品，如氯氟烃，现在，地球的臭氧层正在逐步恢复中。

　　然而，在卢庆斌的新研究中，他警告说，新发现的臭氧空洞可能会威胁到数十亿生活在热带地区的人的生命。

　　卢庆斌报告说，在热带地区上空10-25千米的平流层下部发现了一个“大型的、全季节的臭氧空洞”。这个空洞在“深度”上与南极上空在冬末和早春出现的季节性臭氧空洞相似，但覆盖的面积是春季南极空洞的7倍。

　　卢庆斌在报告中写道：“全年的大范围热带臭氧空洞可能会引起全球的极大关注，因为它会导致地面紫外线辐射的增加，影响地球表面50%的面积——这是世界上大约50%人口的家园。暴露在增强的紫外线水平下，可能会增加人类皮肤癌和白内障的发病率，削弱人类免疫系统，降低农业生产力，并对敏感的水生生物和生态系统产生负面影响。”

　　与传统的臭氧空洞定义不同，卢庆斌将臭氧空洞定义为“与未受干扰的大气相比，臭氧损失面积大于25%”。他告诉记者，北极上空观测到的臭氧空洞标志着大约25%的臭氧下降，所以这个新定义是合理的。另外，他在报告中指出，关键是要注意“热带上空没有臭氧空洞”的传统定义，因为热带上空的臭氧总水平低于220多布森单位的阈值。

　　在卢庆斌的研究发表后不久，奇珀菲尔德和其他几位专家向科学媒体中心表达了他们对这项研究的批评。

　　“不存在所谓的‘热带臭氧空洞’。”《2022年臭氧损耗科学评估》报告的作者、英国兰开斯特大学的大气科学家保罗·杨说。“作者对‘热带臭氧空洞’的认定是由于他观察了臭氧的百分比变化，而不是绝对变化，后者与到达地表的紫外线的破坏性更相关。有趣的是，他的文章也没有从探索和记录大气中所有区域臭氧趋势的大量文献中取材。”

　　马德里康普滕斯大学地球物理和天体物理系的研究员玛尔塔说，影响热带平流层臭氧浓度的一个重要因素是一种被称为布鲁尔-多布森环流的现象。这是一种全球空气环流模式，它把臭氧从热带推向两极。由于气候变化，这种环流近年来加快了，这种加速解释了在热带观察到的臭氧消耗的长期模式。

　　“在我看来，卢庆斌的文章缺乏成为一份可靠文献所必需的科学严谨，它包含了许多带有严重错误的推理和未经证实的断言，与之前得到证实的结果相矛盾。”

（科幻世界 独家编译）