哥白尼哨兵-5P衛星的測量顯示了今年南極上空的臭氧空洞。鳴謝:uux.cn/包含經修改的上空哥白尼哨兵數據(2023)/由德國航天中心處理
（神秘的地球uux.cn）據歐洲航天局：哥白尼哨兵-5P衛星的測量顯示，今年南極洲上空的氧洞臭氧洞是有記錄以來最大的之一。這個被科學家稱為“臭氧消耗區”的再次空洞在2023年9月16日達到了2600萬平方公里。這大約是南極巴西面積的三倍。
臭氧洞的上空大小有規律地波動。從8月到10月，氧洞臭氧洞的再次大小增加——在9月中旬到10月中旬達到最大值。當南半球平流層中的南極溫度開始上升時，臭氧消耗減緩，上空極地渦旋減弱并最終分解，氧洞到12月底，再次臭氧水平恢復正常。南極
哥白尼Sentinel-5P(Sentinel-5 Precursor的上空縮寫)于2017年10月發射，是氧洞第一顆致力于監測我們大氣層的哥白尼衛星。它是歐空局為歐盟環境監測計劃開發的哥白尼哨兵任務艦隊的一部分。
這顆衛星攜帶了一臺名為Tropomi的先進多光譜成像光譜儀。它在電磁波譜的不同部分檢測大氣氣體的獨特指紋，以更準確地對各種污染物進行成像，空間分辨率比以往任何時候都高。
Tropomi臭氧總量測量結果在德國航空航天中心Sentinel-5P地面段進行處理，使用的算法由德國航空航天中心和比利時皇家空間高層大氣科學研究所(BIRA-IASB)開發。
德國航天中心高級科學家Diego Loyola評論說:“與地面數據相比，Sentinel-5P臭氧總量產品具有百分比級別的準確性，這使我們能夠密切監測臭氧層及其演變。Tropomi測量擴展了歐洲衛星傳感器覆蓋近三十年的全球臭氧數據記錄。”
Sentinel-5P臭氧總量柱產品在測量時間后三小時內提供給哥白尼大氣監測服務機構(CAMS)。由歐洲中期天氣預報中心(ECMWF)代表歐盟實施的CAMS將這些接近實時的Sentinel-5P臭氧數據納入其數據分析和預報系統。
CAMS資深科學家Antje Inness說:“我們的業務臭氧監測和預報服務顯示，2023年臭氧洞開始得很早，自8月中旬以來增長迅速。它在9月16日達到2600多萬平方公里的規模，成為有記錄以來最大的臭氧洞之一。Tropomi臭氧數據是我們臭氧分析的重要數據集。”
為什么臭氧洞這么大？
臭氧洞大小的變化很大程度上取決于環繞南極地區的強風帶的強度。這種強風帶是地球自轉和極地與中緯度之間巨大溫差的直接結果。
如果風帶很強，它就像一道屏障:極地和溫帶之間的氣團不再能夠交換。氣團在極地緯度上保持隔離，并在冬季降溫。
雖然現在討論當前臭氧濃度背后的原因可能還為時過早，但一些研究人員推測，今年不尋常的臭氧模式可能與2022年1月Hunga Tonga-Hunga Ha'apai的爆發有關。
Antje解釋說:“2022年1月Hunga Tonga火山的爆發向平流層注入了大量水蒸氣，這些水蒸氣在2022年臭氧洞結束后才到達南極地區。
“水蒸氣可能導致極地平流層云的形成增加，在那里氯氟烴(CFCs)可以發生反應并加速臭氧消耗。水蒸氣的存在也可能有助于南極平流層的冷卻，進一步促進這些極地平流層土塊的形成，并導致更強大的極地渦旋。”
然而，值得注意的是，洪加湯加火山爆發對南半球臭氧洞的確切影響仍然是正在進行的研究課題。這是因為在現代觀測中，以前沒有如此大量的水蒸氣被注入平流層的實例。
歐空局哥白尼哨兵-5P的任務經理克勞斯·澤納補充說:“哨兵-5P臭氧總量柱提供了一種從太空監測臭氧洞發生的準確手段。臭氧洞現象不能直接用于監測全球臭氧變化，因為它們是由極地周圍的區域風場的強度決定的。”
消耗臭氧層物質的長期影響
在20世紀70年代和80年代，在冰箱和氣溶膠罐等產品中廣泛使用有害的含氯氟烴破壞了我們大氣層中的臭氧——這導致了南極洲上空臭氧層的空洞。
對此，1987年制定了《蒙特利爾議定書》,通過逐步淘汰這些有害物質的生產和消費來保護臭氧層，從而導致臭氧層的恢復。
克勞斯總結道，“根據《蒙特利爾議定書》和人為消耗臭氧層物質的減少，科學家們目前預測，全球臭氧層將在2050年左右再次達到正常狀態。”
歐空局多年來一直參與監測臭氧。哥白尼哨兵-5P衛星于2017年10月發射，是第一顆專門用于監測我們大氣層的哥白尼衛星。憑借其最先進的儀器Tropomi，它能夠檢測大氣氣體，以更準確的方式對空氣污染物進行成像，空間分辨率比以往任何時候都高。

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