二、臭氧层破坏
20世纪70年代英国科学家首先发现,在地球南极上空的大气层中,臭氧的含量开始逐渐减少,尤其在每年9-10月,减少更为明显,科学家们称之为南极臭氧洞。1989年科学家们赴北极考察研究发现,北极上空的臭氧层也已遭到严重破坏,但破坏程度比南极要轻一些。臭氧相对集中的臭氧层距地面大约25千米,它能把太阳光中大部分有害的紫外线吸收掉,是地球上所有生命的“保护伞”。臭氧层被破坏的后果是“无形杀手”——紫外线长驱直入,皮肤癌发病率增加。据美国科学家研究认为,臭氧含量减少1%,则损害人体的紫外线就会增加2.3%,皮肤癌发病率增加5.5%。臭氧减少后对植物的影响也很大,许多农作物会因臭氧层破坏而减产。消耗臭氧层物质(Ozone-Depleting Substances, ODS),破坏臭氧层,其中罪魁祸首是氟利昂,此外还有甲烷、四氯化碳、三氯甲烷等。
1990-2016年,全球消耗臭氧层物质的生产和消费以及由此产生的消耗臭氧层物质排放下降了99%以上。氯氟烃(CFCs)和哈龙是最强有力的消耗臭氧层物质,它们已经被寿命较短的氢氯氟烃化合物(HCFCs)和氢氟碳化合物(HFCs)所取代。但是最近测量结果表明,新的三氯一氟甲烷(CFC-11)排放可能正在发生。基于实地的现场观测表明,2012年后,三氯一氟甲烷(CFC-11)的下降趋势减缓了约50%。消耗臭氧层较少的氟氯烃现在正在逐步被不消耗臭氧层的化学品淘汰。
有迹象表明,平流层臭氧层正在开始恢复。20世纪80年代和90年代初,全球大部分地区的大气臭氧总量有所下降,但自2000年以来一直保持稳定,2000年至2013年期间全球平均臭氧总量有所增加。自2000年左右以来,平流层上层臭氧的实测浓度呈上升趋势,模拟结果表明,消耗臭氧层物质的减少和通过平流层降温增加平流层臭氧,对平流层上层臭氧增加有同等贡献。在南极洲上空,2001年至2013年南半球夏季平流层下部(约10~20千米)臭氧浓度以及春季和夏季总臭氧柱状体呈现出积极趋势。由于不明原因,中纬度地区(60°S和60°N)没有明确的臭氧恢复迹象。随着消耗臭氧层物质浓度在整个21世纪持续下降,预计平流层臭氧浓度将上升,但这一趋势将日益受到温室气体浓度上升的影响;因此,平流层臭氧恢复到1960年水平的时间框架是不确定的。