兩年前，北極海冰中的德國(guó)破冰船“極地號(hào)”船員向夜空發(fā)射了一束綠色激光，以研究冬季冰冷的云層。然而，光束在7公里以上的平流層中遇到了一千米厚的粒子層，研究人員后來(lái)發(fā)現(xiàn)，這是當(dāng)年夏天席卷西伯利亞的野火產(chǎn)生的煙霧。
到2020年3月，由于野火煙霧揮之不去，衛(wèi)星測(cè)量顯示北極臭氧水平達(dá)到了歷史新低。德國(guó)萊布尼茨對(duì)流層研究所研究生Kevin Ohneiser說(shuō)，似乎是煙霧導(dǎo)致了臭氧的消耗。
近日，Ohneiser和同事發(fā)表于《大氣化學(xué)與物理》的一項(xiàng)研究表明，氣候變化可能會(huì)對(duì)大氣化學(xué)產(chǎn)生意想不到的影響，因?yàn)槿找鎳?yán)重的野火產(chǎn)生的煙霧會(huì)侵入平流層，并有可能侵蝕阻擋紫外線輻射的臭氧層。
美國(guó)宇航局(NASA)戈達(dá)德太空飛行中心遙感科學(xué)家Omar Torres表示，自20世紀(jì)70年代末以來(lái)，衛(wèi)星已經(jīng)能夠跟蹤煙霧顆粒，這些顆粒很容易從太空中觀察到，因?yàn)樗鼈儗?duì)紫外線有很強(qiáng)的吸收能力。
北極煙霧事件尤其令人擔(dān)憂，“大家都認(rèn)為北極非常干凈，因?yàn)槟抢餂](méi)有會(huì)把污染物推進(jìn)平流層的雷暴。”Ohneiser解釋道，比如，澳大利亞野火可以產(chǎn)生高聳的風(fēng)暴系統(tǒng)，能夠像火山一樣將物質(zhì)注入平流層。但在西伯利亞大火發(fā)生時(shí)，由于處于熱浪和高壓系統(tǒng)中，形成風(fēng)暴的對(duì)流上升氣流被抑制了。因此，野火產(chǎn)生的煙霧肯定有其他到達(dá)平流層的途徑。
在一個(gè)尚未發(fā)表的模型中，研究小組援引了一個(gè)10年前提出的名為“自我提升”的理論，試圖解釋該地區(qū)如何產(chǎn)生如此高濃度的煙霧。模型研究表明，黑色的煙霧顆粒有效吸收了陽(yáng)光，加熱了周圍空氣，導(dǎo)致黑煙上升。僅僅幾天后，這一過(guò)程就可能將煙霧吹到距地面10公里的高空，然后風(fēng)會(huì)將煙霧帶到北極低空平流層。
Ohneiser說(shuō)，事實(shí)上，西伯利亞野火發(fā)生后，NASA的云—氣溶膠激光雷達(dá)與紅外探路者衛(wèi)星觀測(cè)衛(wèi)星(CALIPSO)觀察到距地面4到10公里處升起的羽狀煙霧。
對(duì)上述結(jié)論，許多科學(xué)家仍持懷疑態(tài)度，認(rèn)為證據(jù)還不夠充分，比如火山爆發(fā)的硫酸鹽氣溶膠也可能造成同樣的效果。但Ohneiser和同事立場(chǎng)堅(jiān)定，并利用激光雷達(dá)測(cè)量了硫酸鹽氣溶膠和煙霧顆粒對(duì)光的吸收和反射，最終發(fā)現(xiàn)了煙霧顆粒的特征——“野火煙霧清晰的光學(xué)指紋”。研究團(tuán)隊(duì)表示，他們確實(shí)觀測(cè)到了萊科克火山的硫酸鹽顆粒，但它們?cè)谄搅鲗痈叩牡胤叫纬闪艘粋€(gè)薄層。
總之，這些煙霧顆粒的確可能造成臭氧的損失。這些煙霧也可能會(huì)以某種方式加強(qiáng)平流層極地渦旋，進(jìn)一步使兩極寒冷，并加速損耗。(辛雨)
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