3月8日发表在自然杂志上的一篇文章表示,科学研究表明澳大利亚野火极大的破坏了臭氧层。这项研究描述了烟雾与同温层中的含氯分子(现在被禁止使用的化学物质的残余物)结合后如何破坏臭氧层的。
2019年至2020年澳大利亚大火产生了有记录以来最大的烟羽,释放了约100万吨烟,高度达30公里。该研究的合著者、剑桥麻省理工学院的大气化学家凯恩斯通表示,这些烟羽很好地进入了平流层,即大气层中含有臭氧层的部分。而臭氧层保护地球免受有害紫外线的伤害。野火过后的几个月里,每年出现在南极洲上空的臭氧层空洞比往年更大,持续时间更长。
这项研究的合著者苏珊·所罗门(Susan Solomon)也是麻省理工学院的大气化学家,她认为烟雾可能导致了一种化学反应,而这种化学反应通常需要在寒冷的条件下才能在温暖的空气中发生。火灾后的卫星数据显示,与其他年份相比,在远离南极、纬度较高的大气区域,盐酸的含量特别低。她说,同温层“看起来就像大火之后的另一颗行星”。
大气中约80%的氯是氯氟烃的遗留物,氯氟烃是20世纪30年代开始用于气雾剂喷雾和制冷剂的化学品。自1987年实施一项国际条约以来,这些武器的使用基本上已被逐步淘汰。残留的氯以盐酸和硝酸氯的形式结合在一起,对臭氧层无害。
但当盐酸溶解在水滴中时,它会形成活性的臭氧消耗分子。斯通说,这通常不会发生在远离两极的地方,因为空气太温暖。
该团队使用计算机模型预测烟雾颗粒中所含的各种有机酸将如何改变盐酸的溶解度。模拟中产生的变化反映了火灾后观测到的平流层化学变化。
所罗门说,盐酸附着在烟雾颗粒的表面,与其他分子反应生成分子氯,在阳光下分解为高活性的“臭氧消耗”氯离子。
英国埃克塞特大学的大气科学家吉姆·海伍德(Jim Haywood)表示,此前还没有研究过火灾后盐酸的溶解度。他说这是遗漏的关键因素。
被禁止之前留下的含氯分子正在缓慢腐烂,每年的臭氧空洞正在缩小,这对于臭氧层的自我修复是好消息。但气候变化导致的野火更加频繁,可能危及臭氧层的恢复。
因此专家发出灵魂拷问:这就像一场比赛,在接下来的40–50年里,氯从平流层中的衰变速度是否足够快,以至于强烈和频繁的野火的增加不会最终延长臭氧层空洞?
加利福尼亚州蒙特雷美国海军研究实验室的气象学家大卫·彼得森说,并非所有野火烟雾都能到达平流层。但是,当强烈的火灾与头顶潮湿的空气结合时,由火驱动的雷暴形成烟囱状的云,会将烟雾抽到大气中,因此了解是什么导致一些高大的风暴云将烟雾一直注入平流层,对于弄清火灾对臭氧恢复的影响有多大至关重要。