想象一下，一种无色无味的气体在大气中积聚，浓度极低，引发了一场环境危机。目前还没有专家达成共识，但面对相当大的不确定性和对科学的强烈抵制，对这些排放的全球监管取得了成功。

随后，科学得到确立，损害虽然已经很明显，但开始减轻。

不，这不是幻想。它的历史。我们正在谈论臭氧空洞。

两三周后，南极的季节性臭氧空洞将在一年内关闭。自 20 世纪 70 年代以来，每年春天都会形成臭氧空洞。自臭氧消耗物质开始减少以来，今年的排放量是过去 20 年来规模较小的一年之一。

联合国环境规划署和世界气象组织《 臭氧消耗科学评估：2014年》 指出，近年来全球臭氧总量呈小幅增长。

臭氧空洞大小（上）、臭氧量（中）和臭氧赤字（下）的趋势表明臭氧空洞可能正在恢复。绿线显示平流层中相对于其他测量值的氯含量。 CSIRO，作者提供
然而，我们可能还需要几年时间才能明确地说南极臭氧空洞已经恢复，并且需要几十年才能完全恢复到 1980 年之前的状况。

激进的发现

大气臭氧层并不是地球表面上方某一高度的单层；它是由臭氧层构成的。它是分散的——地球表面甚至存在大量的臭氧。

即使是被称为“臭氧层”的平流层臭氧也不是单层的纯臭氧，而是一个臭氧比其他高度更丰富的区域。卫星传感器和其他臭氧测量设备监测整个大气层的总臭氧浓度，以及是否高于或低于正常水平。

整个 20 世纪 70 年代，科学家开始观察到两个独立但相关的现象：平流层（距地球表面 10 至 50 公里的区域）中的臭氧总量以每十年约 4% 的速度稳步下降。春季，极地地区平流层臭氧的减少幅度更大。

到了 20 世纪 80 年代中期，他们得出结论，原因是臭氧和卤素（氯和溴）之间的化学反应。这种卤素来自人造物质：含氯/溴的制冷剂、溶剂、推进剂和发泡剂（氯氟烃或 CFC、哈龙和氢氯氟烃或 HCFC）。

当暴露在紫外线下并且存在 极地平流层云时，这些分子会分解，释放出自由基化学物质，以惊人的速度破坏臭氧原子。

CFC 是最主要的罪魁祸首之一，它于 1890 年代首次合成，但直到 20 世纪 50 年代才开始广泛用作制冷剂。

最不幸的科学家

化学工程师托马斯·米吉利改进了它们的合成并展示了它们的潜在用途，他可能是有史以来晋升到有影响力的职位的最不幸的科学家。

1921年，他发现在燃料中添加四乙基铅可以提高内燃机的效率。不幸的是，这一发现被商业化了。今天，铅仍然存在于大气中。它也会在动物体内积累，有时达到有毒水平，特别是那些处于食物链顶端的动物。

随后，Midgely 致力于解决 20 世纪早期使用的制冷剂问题。这些都是危险的——要么易燃、易爆，要么有毒。氟氯化碳当时并未被广泛采用，但很快就被广泛采用，不仅作为制冷剂，而且后来还作为推进剂和发泡剂。

CFC 的优点——其低反应性——也是最坏的地方。由于它们反应迟钝，因此寿命非常长（通常超过 100 年）。这使他们有时间进入平流层。 CFC 的成分之一是氯。平流层中天然存在的氯非常少，但氟氯化碳是将大量氯引入臭氧层的非常有效的方法。

米吉利的行善努力产生了意想不到的可怕后果：他被描述为 对大气的影响 比地球历史上任何其他单一有机体都大。

认识到威胁

到 20 世纪 60 年代末，科学家们发现大气中 CFC 的含量有所增加。到 1974 年，研究人员发表了 第一篇论文 ，预测 CFC 的增加将导致严重的臭氧损失。

臭氧空洞假说遭到一些行业代表的强烈质疑。

尽管如此，臭氧层可能消耗的现实及其对人类健康造成的威胁使国际社会感到震惊，以至于到 1985 年， 甚至在发现臭氧严重消耗之前，就通过了《保护臭氧层维也纳公约》 。该公约于 1988 年生效，并在随后的几十年里得到 197 个国家的批准，使其成为有史以来最成功的条约之一。

次年（1989年），《 关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》 （属于维也纳公约）也生效。该条约旨在贯彻《维也纳公约》的精神，即保护臭氧层，并通过逐步停止生产和消费多种导致臭氧消耗的物质来实现这一目标。

恢复时间长

修复臭氧空洞是一个长期的过程。自 20 世纪 70 年代末以来，澳大利亚联邦科学与工业研究组织 (CSIRO) 一直在监测南极洲上空的这个洞。臭氧空洞首先出现在南极洲的春季，随后出现在北极，因为破坏臭氧的化学过程需要非常寒冷的条件和阳光的出现（极地冬季之后）。

在南极洲，这个洞会持续两到三个月，然后破裂并与中纬度地区臭氧含量丰富的空气混合。它的大小并不是恒定的——除了它始终非常大的意义上——尽管它有增有减。迄今为止的记录是 2006 年创下的 2950 万平方公里。

相比之下，澳大利亚（包括塔斯马尼亚）的陆地面积为 770 万平方公里。

尽管一些报告声称南极洲上空的臭氧层正在恢复，但现在下结论还为时过早。地表监测站的测量显示，自 1994 年至 1995 年左右以来，地表破坏臭氧层的化学物质的数量一直在下降。目前该金额比峰值下降了约 10-15%。

平流层落后于地表，其影响需要一段时间才能发挥出来。然而，卫星测量表明，平流层臭氧量的下降已经停止，并且可能开始恢复。

由于不同的气象条件，特别是平流层温度，每年臭氧空洞的大小和深度呈现出相当大的变化。

2014 年洞的成绩如何

总体而言，在分析的 35 年卫星数据中，2014 年的臭氧空洞是 20 世纪 80 年代末以来较小的臭氧空洞之一。日常面积排名第 18 位；每日臭氧短缺量排名第 16 位；臭氧最低值排名第 21 位。

2014年的臭氧空洞出现在8月的第一周，从8月中旬到9月的第二周，其规模迅速扩大，9月15日达到2350万平方公里。

2014 年的洞是 20 世纪 90 年代中期以来较小的洞之一。 CSIRO，作者提供
9 月第三周和第四周，臭氧空洞面积减少至 1750 万平方公里。然后，在最后的一阵混乱中，每日臭氧空洞面积在 9 月最后几天再次急剧增长，并于 10 月 1 日达到峰值 2,390 万平方公里。

这是2014年每日臭氧空洞面积峰值，大于2010年、2012年和2013年，与2009年大致相同，但小于2011年。

臭氧空洞目前正处于恢复阶段，截至11月14日，臭氧空洞面积已缩小至约900万平方公里，预计今年将在两到三周内恢复。