臭氧层是地球生命的保护伞,它的变化对地球生态系统和大气环境有重要影响。自20世纪80年代中期春季南极臭氧洞发现以来,每年春季南极地区都会出现臭氧洞;而在北极春季,2019年前均未出现过臭氧洞,只是2020年春季才首次出现北极臭氧洞。如图所示,2020年3月的蓝色区域为臭氧低值区,其中最低值为205 DU,而在1979—2019年的同期,北极地区却为臭氧高值区。2020年春,北极上空出现了自南极臭氧洞发现以来的首个北极臭氧洞,随着平流层温度逐渐升高,4月中下旬,北极地区臭氧低值升至220 DU以上,北极臭氧洞不复存在。

2020年3月的北极臭氧(引自http://ozonewatch.gsfc.nasa.gov/)

自20世纪70年代末以来,全球臭氧总量是下降的,尤其是在南极地区下降最明显。1984和1985年,日本和英国科学家先后报道,春季南极站观测到的大气臭氧总量值与10年前相比减少了30%～40%,随后美国科学家用卫星资料也证实了这一结果。在春季,南极地区臭氧总量急剧减少,会出现低于全球平均值30%～40%的闭合低值区(通常这个值设定为220 DU),与周围地区相比,就显得南极洲上空出现一个臭氧低值的“空洞”,这就是南极臭氧洞。“臭氧洞”这个形象的称谓由此而来。

南极臭氧洞并不是全年都存在的,只在南极春季出现。通常南极臭氧在7月下旬开始减少,8月中旬后就出现较为明显的臭氧洞,9月下旬到10月上旬臭氧洞的面积最大,10月底后臭氧急剧增加,臭氧洞逐渐被填塞,12月中旬恢复正常,就不再有臭氧洞了。

南极臭氧洞的强度和范围时大时小,各年是有变化的,“空洞”中的最低值也是波动的。……