注：本文轉(zhuǎn)載自“含氟氣體與環(huán)境問題”公眾號。

是的。目前大部分年份的晚冬/初春的時間段（一月-三月）北極臭氧層會發(fā)生明顯的損耗。然而，北極地區(qū)的損耗與南極地區(qū)的觀測值相比程度并沒有那么嚴重，而且由于北極地區(qū)極地平流層多變的氣象條件，北極地區(qū)每年的觀測結(jié)果也不盡相同。在北極地區(qū)，即使最嚴重的臭氧損耗對臭氧層總損耗的貢獻也不及南極，因為北極地區(qū)在初冬臭氧損耗開始之前的臭氧豐度要遠大于南極。在南極經(jīng)常被發(fā)現(xiàn)的巨大的且反復(fù)出現(xiàn)的“臭氧空洞”在北極并不存在。

在最近的幾十年里，北極平流層已經(jīng)觀測到顯著的臭氧損耗。這種損耗可歸因于活性鹵素氣體的破壞。這些氣體在20世紀后半葉的平流層（參見Q16）中顯著增加。北極臭氧損耗同樣發(fā)生在晚冬/初春時間段（一月-三月），但持續(xù)時間較短于南極（七月-十月）。與南極相似（參見Q11），北極臭氧損耗的發(fā)生是由于：（1）極低氣溫時間段的存在。在這一時間段里，極地平流層云形成；（2）大量的活性鹵素氣體在極地平流層云上反應(yīng)生成；（3）極地平流層空氣的隔離，為化學(xué)損耗過程的發(fā)生提供了時間條件。

北極臭氧損耗遠小于南極冬/春季已觀測到的情況。在南極平流層的巨大且反復(fù)出現(xiàn)的臭氧空洞并未在北極發(fā)生。在北極，臭氧損耗之前發(fā)生在初冬的平流層臭氧富集量遠大于南極。這是由于北半球自的臭氧自熱帶源區(qū)域向高緯度地區(qū)的傳輸活動更加積極。北極的臭氧損耗是有限的，因為與南極的狀況相比，北極的平均溫度要明顯更高（參見圖Q10-1），同時極地平流層空氣隔離的現(xiàn)象要弱于南極。氣溫和其他氣象差異的發(fā)生是由于北半球極地地區(qū)比南半球極地地區(qū)擁有更多的平原和山區(qū)（比較Q11-3和Q12-2）。例如，在一些北極的冬天里，由于氣溫并未達到足夠低，極地平流層云無法形成。這些差異造成了北極臭氧損耗的范圍和時間在年際之間的巨大變化。在一些冬/春季發(fā)生的臭氧損耗持續(xù)數(shù)周，但另一些年份僅發(fā)生簡短的早期或晚期階段，有些年份甚至根本不會發(fā)生。

長期臭氧總量的變化 在過去的30-40年里，北極地區(qū)衛(wèi)星觀測可以以下兩種方式監(jiān)測臭氧總量均值并與南極觀測值進行對比。

首先，北緯63°以北地區(qū)的三月臭氧總量均值展現(xiàn)了北極臭氧總量在數(shù)量上的變化情況（參見圖Q12-1）。北半球季節(jié)性高臭氧含量的氣流向極地傳輸?shù)倪^程要活躍得多。因此，每年初冬北極的初始臭氧總量就遠大于南極。在損耗過程發(fā)生之前，北極臭氧總量常值接近450DU，而南極只有330DU左右。在北極，自臭氧空洞以來極地臭氧總量均值減少的現(xiàn)象在20世紀80年代中期被發(fā)現(xiàn)，而此時南極地區(qū)早已發(fā)生了巨大變化。總體上，北極臭氧總量減少的程度遠小于南極，約比臭氧空洞發(fā)生前的臭氧總量減少10%-15%。北極臭氧總量減少量的值發(fā)生在1997年和2011年，達到約30%。在這些冬季，氣象條件使得臭氧的高緯度傳輸量低于平均水平。2011年，北極地區(qū)持續(xù)的低溫也促進了ODS損耗臭氧化學(xué)過程的發(fā)生。

                        圖Q 12?1極地地區(qū)臭氧總量均值   

圖中展示了南極和北極長期的臭氧總量均值變化（定義緯度為63°-90°）。臭氧總量由衛(wèi)星儀器測定。其中參考值（紅線）是基于1970-1982年可獲取的

春季臭氧總量觀測數(shù)據(jù)。每個點表示南極十月或北極三月的月平均值。自1982年以來，北極的大部分年份和南極的全部年份都有顯著的臭氧損耗。在南極，的年均損耗發(fā)生在1990年以后。臭氧層的變化是化學(xué)損耗和自然變化聯(lián)合作用的結(jié)果。氣象條件的變化影響著臭氧層的年際變化，尤其是北極地區(qū)。自2000年以來，南極地區(qū)的氣候變化情況也逐漸增加?；旧希蠘O總量損耗量的全部和北極總量損耗量的50%歸因于活性鹵素氣體的化學(xué)損耗作用。在北極，另外50%的損耗是由于初冬和冬季北極臭氧傳輸過程受阻。在每年的冬季之前，北極臭氧總量均值的初始值明顯高于南極，這是由于北半球臭氧向極地地區(qū)的傳輸量要大于南極。

總之，北極臭氧總量在年際間的變化情況比南極顯著。臭氧總量均值自1970-1982年的變化情況是由ODS的損耗作用和氣象條件的變化一起造成的。在過去的二十年里，這兩方面的影響對臭氧層變化的貢獻大致相當?；瘜W(xué)損耗量在很大程度上受到平流層溫度的影響。氣象條件決定了北極平流層大氣和低緯度地區(qū)富臭氧大氣的隔離程度并影響著低溫的范圍。

其次，北極及周邊地區(qū)臭氧總量地圖（參見圖Q12-2）展示了三月臭氧總量的年際變化情況。在20世紀70年代，北極地區(qū)三月臭氧總量均值接近450DU。自20世紀90年代以來至21世紀10年代，三月均值的地圖上已經(jīng)無法看到總量值大于450DU的情況。自20世紀70年代以來至21世紀10年代，從地圖上的比較可以看出北極地區(qū)臭氧總量的顯著下降。1997年和2011年三月低臭氧總量區(qū)域的大范圍表示了過去三十年里北極觀測記錄中出現(xiàn)的異常事件，詳情請參見上文關(guān)于圖Q12-1的討論。

                 圖Q 12?2北極地區(qū)臭氧總量

這些來自衛(wèi)星觀測的地圖清晰地展現(xiàn)了北極臭氧總量的長期變化情況。每張地圖展示的是北極地區(qū)臭氧損耗事件可被觀測到的三月的均值。在20世紀70年代，北極地區(qū)三月的臭氧總量均值正常，在450DU或更高（紅色）。大規(guī)模臭氧損耗導(dǎo)致的南極臭氧空洞并未在北極出現(xiàn)，取而代之的是晚冬/初春的臭氧損耗使得臭氧總量的高水平總量均值下降。從21世紀00年代末期至21世紀10年代早期的地圖可以看到與20世紀70年代的地圖相比，450DU或更高的臭氧總量均值已顯著下降。1997年和2011年的大面積低臭氧總量地區(qū)（藍色）屬于北極記錄中的異常情況，但之前并未被預(yù)測到。氣象條件導(dǎo)致了平流層溫度低于平均水平，并導(dǎo)致了這些冬季極地渦流的形成。這些都是強臭氧損耗的必要條件。

北極地區(qū)臭氧高度概況 北極地區(qū)臭氧使用多種儀器進行測量（參見Q5）。與南極類似，記錄臭氧層的日變化和季節(jié)性變化。圖Q12-3比較了北極和南極春季球載觀測數(shù)據(jù)。北極地區(qū)的數(shù)據(jù)來自北緯79°的Ny-Alesund研究所。1989-2014年，北極地區(qū)三月的平均數(shù)據(jù)展示了一個非常穩(wěn)定的臭氧層，與南極十月同時間段臭氧層的嚴重損耗具有顯著差異。這進一步揭示了北極地區(qū)的平流層溫度和氣候條件穩(wěn)定性要顯著高于南極，從而避免了北極臭氧層遭受巨大的損耗，盡管同期兩地區(qū)的活性鹵素氣體含量相近。

北極地區(qū)獨立的觀測數(shù)據(jù)表明1996年3月29日和2011年4月1日兩天是Ny-Alesund研究所25年數(shù)據(jù)中臭氧損耗最嚴重的兩天。盡管損耗顯著，這兩天的臭氧損耗程度還是比南極觀測的情況（如2006年10月9日）要小。數(shù)千米高度和面積約等于整個北美的近乎損耗的臭氧區(qū)域，現(xiàn)在在南極的平流層非常常見，但北極尚未觀測到上述狀況。

春季臭氧恢復(fù) 同南極相似，北極的臭氧損耗事件主要發(fā)生在晚冬/初春。在春季，極地平流層底部的溫度上升（參見圖Q10-1），阻止了極地平流層云的形成和ClO的生成，進而阻止了損耗臭氧層的化學(xué)循環(huán)。極地渦流的分解結(jié)束了冬季高緯度地區(qū)的大氣隔離，促進了北極平流層和低緯度地區(qū)的大氣交換。這使得富臭氧大氣得以向極地傳輸，取代或與極地臭氧損耗的大氣混合。受這些大規(guī)模傳輸和混合過程的影響，臭氧損耗事件一般消失于四月或更早。

圖Q 12?3北極和南極臭氧的垂直分布

絕大多數(shù)平流層臭氧存在于10至30千米之間（8至19英里）的地表?；谇蜉d儀器的對于臭氧層的長期觀測使得北極與南極地區(qū)冬季臭氧高度概況得以比較。在南極點（左），在1962-1971年可以觀測到正常水平的臭氧層。在過去的20年里，如圖中2006年10月9日所示的那樣，南極地區(qū)春季14-21千米（9-13英里）大氣的臭氧幾乎被損耗。過去10年臭氧層高度的十月均值與1980年以前（16千米）相比下降了90%。與之相比，通過Ny-Alesund觀測點1989-2014年的數(shù)據(jù)可以看出北極的臭氧層始終存在（右）。在ODS開始損耗臭氧層之前的1962-1971時間段，Ny-Alesund缺乏可獲取的具體數(shù)據(jù)。一些三月的數(shù)據(jù)顯示了顯著的損耗情況，如圖中所示1996年3月29日和2011年4月1日。在這些年份里，冬季氣溫遠小于正常平均水平，這有利于極地平流層云的形成和長期保持。如2006年10月9日所示的南極地區(qū)臭氧損耗并未在北極被觀測到。圖中括號內(nèi)的數(shù)字是以DU計的臭氧總量數(shù)值。臭氧豐度在此處以不同高度的臭氧分壓計，單位為毫帕（mPa）（一億mPa=海平面氣壓）。