Q12 北极圈存在臭氧层损耗吗？
注：本文转载自“含氟气体与环境问题”公众号。
是的。目前大部分年份的晚冬/初春的时间段（一月-三月）北极臭氧层会发生明显的损耗。然而，北极地区的损耗与南极地区的观测值相比程度并没有那么严重，而且由于北极地区极地平流层多变的气象条件，北极地区每年的观测结果也不尽相同。在北极地区，即使最严重的臭氧损耗对臭氧层总损耗的贡献也不及南极，因为北极地区在初冬臭氧损耗开始之前的臭氧丰度要远大于南极。在南极经常被发现的巨大的且反复出现的“臭氧空洞”在北极并不存在。
在最近的几十年里，北极平流层已经观测到显著的臭氧损耗。这种损耗可归因于活性卤素气体的破坏。这些气体在20世纪后半叶的平流层（参见q16）中显著增加。北极臭氧损耗同样发生在晚冬/初春时间段（一月-三月），但持续时间较短于南极（七月-十月）。与南极相似（参见q11），北极臭氧损耗的发生是由于：（1）极低气温时间段的存在。在这一时间段里，极地平流层云形成；（2）大量的活性卤素气体在极地平流层云上反应生成；（3）极地平流层空气的隔离，为化学损耗过程的发生提供了时间条件。
北极臭氧损耗远小于南极冬/春季已观测到的情况。在南极平流层的巨大且反复出现的臭氧空洞并未在北极发生。在北极，臭氧损耗之前发生在初冬的平流层臭氧富集量远大于南极。这是由于北半球自的臭氧自热带源区域向高纬度地区的传输活动更加积极。北极的臭氧损耗是有限的，因为与南极的状况相比，北极的平均温度要明显更高（参见图q10-1），同时极地平流层空气隔离的现象要弱于南极。气温和其他气象差异的发生是由于北半球极地地区比南半球极地地区拥有更多的平原和山区（比较q11-3和q12-2）。例如，在一些北极的冬天里，由于气温并未达到足够低，极地平流层云无法形成。这些差异造成了北极臭氧损耗的范围和时间在年际之间的巨大变化。在一些冬/春季发生的臭氧损耗持续数周，但另一些年份仅发生简短的早期或晚期阶段，有些年份甚至根本不会发生。
长期臭氧总量的变化 在过去的30-40年里，北极地区卫星观测可以以下两种方式监测臭氧总量均值并与南极观测值进行对比。
首先，北纬63°以北地区的三月臭氧总量均值展现了北极臭氧总量在数量上的变化情况（参见图q12-1）。北半球季节性高臭氧含量的气流向极地传输的过程要活跃得多。因此，每年初冬北极的初始臭氧总量就远大于南极。在损耗过程发生之前，北极臭氧总量常值接近450du，而南极只有330du左右。在北极，自臭氧空洞以来极地臭氧总量均值减少的现象在20世纪80年代中期被发现，而此时南极地区早已发生了巨大变化。总体上，北极臭氧总量减少的程度远小于南极，约比臭氧空洞发生前的臭氧总量减少10%-15%。北极臭氧总量减少量的值发生在1997年和2011年，达到约30%。在这些冬季，气象条件使得臭氧的高纬度传输量低于平均水平。2011年，北极地区持续的低温也促进了ods损耗臭氧化学过程的发生。
图q 12‑1极地地区臭氧总量均值
图中展示了南极和北极长期的臭氧总量均值变化（定义纬度为63°-90°）。臭氧总量由卫星仪器测定。其中参考值（红线）是基于1970-1982年可获取的
春季臭氧总量观测数据。每个点表示南极十月或北极三月的月平均值。自1982年以来，北极的大部分年份和南极的全部年份都有显著的臭氧损耗。在南极，的年均损耗发生在1990年以后。臭氧层的变化是化学损耗和自然变化联合作用的结果。气象条件的变化影响着臭氧层的年际变化，尤其是北极地区。自2000年以来，南极地区的气候变化情况也逐渐增加。基本上，南极总量损耗量的全部和北极总量损耗量的50%归因于活性卤素气体的化学损耗作用。在北极，另外50%的损耗是由于初冬和冬季北极臭氧传输过程受阻。在每年的冬季之前，北极臭氧总量均值的初始值明显高于南极，这是由于北半球臭氧向极地地区的传输量要大于南极。
总之，北极臭氧总量在年际间的变化情况比南极显著。臭氧总量均值自1970-1982年的变化情况是由ods的损耗作用和气象条件的变化一起造成的。在过去的二十年里，这两方面的影响对臭氧层变化的贡献大致相当。化学损耗量在很大程度上受到平流层温度的影响。气象条件决定了北极平流层大气和低纬度地区富臭氧大气的隔离程度并影响着低温的范围。
其次，北极及周边地区臭氧总量地图（参见图q12-2）展示了三月臭氧总量的年际变化情况。在20世纪70年代，北极地区三月臭氧总量均值接近450du。自20世纪90年代以来至21世纪10年代，三月均值的地图上已经无法看到总量值大于450du的情况。自20世纪70年代以来至21世纪10年代，从地图上的比较可以看出北极地区臭氧总量的显著下降。1997年和2011年三月低臭氧总量区域的大范围表示了过去三十年里北极观测记录中出现的异常事件，详情请参见上文关于图q12-1的讨论。
图q 12‑2北极地区臭氧总量
这些来自卫星观测的地图清晰地展现了北极臭氧总量的长期变化情况。每张地图展示的是北极地区臭氧损耗事件可被观测到的三月的均值。在20世纪70年代，北极地区三月的臭氧总量均值正常，在450du或更高（红色）。大规模臭氧损耗导致的南极臭氧空洞并未在北极出现，取而代之的是晚冬/初春的臭氧损耗使得臭氧总量的高水平总量均值下降。从21世纪00年代末期至21世纪10年代早期的地图可以看到与20世纪70年代的地图相比，450du或更高的臭氧总量均值已显著下降。1997年和2011年的大面积低臭氧总量地区（蓝色）属于北极记录中的异常情况，但之前并未被预测到。气象条件导致了平流层温度低于平均水平，并导致了这些冬季极地涡流的形成。这些都是强臭氧损耗的必要条件。
北极地区臭氧高度概况 北极地区臭氧使用多种仪器进行测量（参见q5）。与南极类似，记录臭氧层的日变化和季节性变化。图q12-3比较了北极和南极春季球载观测数据。北极地区的数据来自北纬79°的ny-alesund研究所。1989-2014年，北极地区三月的平均数据展示了一个非常稳定的臭氧层，与南极十月同时间段臭氧层的严重损耗具有显著差异。这进一步揭示了北极地区的平流层温度和气候条件稳定性要显著高于南极，从而避免了北极臭氧层遭受巨大的损耗，尽管同期两地区的活性卤素气体含量相近。
北极地区独立的观测数据表明1996年3月29日和2011年4月1日两天是ny-alesund研究所25年数据中臭氧损耗最严重的两天。尽管损耗显著，这两天的臭氧损耗程度还是比南极观测的情况（如2006年10月9日）要小。数千米高度和面积约等于整个北美的近乎损耗的臭氧区域，现在在南极的平流层非常常见，但北极尚未观测到上述状况。
春季臭氧恢复 同南极相似，北极的臭氧损耗事件主要发生在晚冬/初春。在春季，极地平流层底部的温度上升（参见图q10-1），阻止了极地平流层云的形成和clo的生成，进而阻止了损耗臭氧层的化学循环。极地涡流的分解结束了冬季高纬度地区的大气隔离，促进了北极平流层和低纬度地区的大气交换。这使得富臭氧大气得以向极地传输，取代或与极地臭氧损耗的大气混合。受这些大规模传输和混合过程的影响，臭氧损耗事件一般消失于四月或更早。
图q 12‑3北极和南极臭氧的垂直分布
绝大多数平流层臭氧存在于10至30千米之间（8至19英里）的地表。基于球载仪器的对于臭氧层的长期观测使得北极与南极地区冬季臭氧高度概况得以比较。在南极点（左），在1962-1971年可以观测到正常水平的臭氧层。在过去的20年里，如图中2006年10月9日所示的那样，南极地区春季14-21千米（9-13英里）大气的臭氧几乎被损耗。过去10年臭氧层高度的十月均值与1980年以前（16千米）相比下降了90%。与之相比，通过ny-alesund观测点1989-2014年的数据可以看出北极的臭氧层始终存在（右）。在ods开始损耗臭氧层之前的1962-1971时间段，ny-alesund缺乏可获取的具体数据。一些三月的数据显示了显著的损耗情况，如图中所示1996年3月29日和2011年4月1日。在这些年份里，冬季气温远小于正常平均水平，这有利于极地平流层云的形成和长期保持。如2006年10月9日所示的南极地区臭氧损耗并未在北极被观测到。图中括号内的数字是以du计的臭氧总量数值。臭氧丰度在此处以不同高度的臭氧分压计，单位为毫帕（mpa）（一亿mpa=海平面气压）。
安诺尼手持频谱仪NF-5035
机床防护依靠盔甲风琴防护罩*的结构设计
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紫外分光光度计应该如何维护保养？
真空规与其他真空仪器的配合使用方法
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三种方法检测贴标机的标签是否贴歪或起皱
JCCRM 912标准品总血红蛋白测量储存信息
低温高速离心机使用方法
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干燥/培养箱（两用）/多用烘箱
沥青布氏旋转粘度试验仪操作方法
是的。目前大部分年份的晚冬/初春的时间段（一月-三月）北极臭氧层会发生明显的损耗。然而，北极地区的损耗与南极地区的观测值相比程度并没有那么严重，而且由于北极地区极地平流层多变的气象条件，北极地区每年的观测结果也不尽相同。在北极地区，即使最严重的臭氧损耗对臭氧层总损耗的贡献也不及南极，因为北极地区在初冬臭氧损耗开始之前的臭氧丰度要远大于南极。在南极经常被发现的巨大的且反复出现的“臭氧空洞”在北极并不存在。
在最近的几十年里，北极平流层已经观测到显著的臭氧损耗。这种损耗可归因于活性卤素气体的破坏。这些气体在20世纪后半叶的平流层（参见q16）中显著增加。北极臭氧损耗同样发生在晚冬/初春时间段（一月-三月），但持续时间较短于南极（七月-十月）。与南极相似（参见q11），北极臭氧损耗的发生是由于：（1）极低气温时间段的存在。在这一时间段里，极地平流层云形成；（2）大量的活性卤素气体在极地平流层云上反应生成；（3）极地平流层空气的隔离，为化学损耗过程的发生提供了时间条件。
北极臭氧损耗远小于南极冬/春季已观测到的情况。在南极平流层的巨大且反复出现的臭氧空洞并未在北极发生。在北极，臭氧损耗之前发生在初冬的平流层臭氧富集量远大于南极。这是由于北半球自的臭氧自热带源区域向高纬度地区的传输活动更加积极。北极的臭氧损耗是有限的，因为与南极的状况相比，北极的平均温度要明显更高（参见图q10-1），同时极地平流层空气隔离的现象要弱于南极。气温和其他气象差异的发生是由于北半球极地地区比南半球极地地区拥有更多的平原和山区（比较q11-3和q12-2）。例如，在一些北极的冬天里，由于气温并未达到足够低，极地平流层云无法形成。这些差异造成了北极臭氧损耗的范围和时间在年际之间的巨大变化。在一些冬/春季发生的臭氧损耗持续数周，但另一些年份仅发生简短的早期或晚期阶段，有些年份甚至根本不会发生。
长期臭氧总量的变化 在过去的30-40年里，北极地区卫星观测可以以下两种方式监测臭氧总量均值并与南极观测值进行对比。
首先，北纬63°以北地区的三月臭氧总量均值展现了北极臭氧总量在数量上的变化情况（参见图q12-1）。北半球季节性高臭氧含量的气流向极地传输的过程要活跃得多。因此，每年初冬北极的初始臭氧总量就远大于南极。在损耗过程发生之前，北极臭氧总量常值接近450du，而南极只有330du左右。在北极，自臭氧空洞以来极地臭氧总量均值减少的现象在20世纪80年代中期被发现，而此时南极地区早已发生了巨大变化。总体上，北极臭氧总量减少的程度远小于南极，约比臭氧空洞发生前的臭氧总量减少10%-15%。北极臭氧总量减少量的值发生在1997年和2011年，达到约30%。在这些冬季，气象条件使得臭氧的高纬度传输量低于平均水平。2011年，北极地区持续的低温也促进了ods损耗臭氧化学过程的发生。
图q 12‑1极地地区臭氧总量均值
图中展示了南极和北极长期的臭氧总量均值变化（定义纬度为63°-90°）。臭氧总量由卫星仪器测定。其中参考值（红线）是基于1970-1982年可获取的
春季臭氧总量观测数据。每个点表示南极十月或北极三月的月平均值。自1982年以来，北极的大部分年份和南极的全部年份都有显著的臭氧损耗。在南极，的年均损耗发生在1990年以后。臭氧层的变化是化学损耗和自然变化联合作用的结果。气象条件的变化影响着臭氧层的年际变化，尤其是北极地区。自2000年以来，南极地区的气候变化情况也逐渐增加。基本上，南极总量损耗量的全部和北极总量损耗量的50%归因于活性卤素气体的化学损耗作用。在北极，另外50%的损耗是由于初冬和冬季北极臭氧传输过程受阻。在每年的冬季之前，北极臭氧总量均值的初始值明显高于南极，这是由于北半球臭氧向极地地区的传输量要大于南极。
总之，北极臭氧总量在年际间的变化情况比南极显著。臭氧总量均值自1970-1982年的变化情况是由ods的损耗作用和气象条件的变化一起造成的。在过去的二十年里，这两方面的影响对臭氧层变化的贡献大致相当。化学损耗量在很大程度上受到平流层温度的影响。气象条件决定了北极平流层大气和低纬度地区富臭氧大气的隔离程度并影响着低温的范围。
其次，北极及周边地区臭氧总量地图（参见图q12-2）展示了三月臭氧总量的年际变化情况。在20世纪70年代，北极地区三月臭氧总量均值接近450du。自20世纪90年代以来至21世纪10年代，三月均值的地图上已经无法看到总量值大于450du的情况。自20世纪70年代以来至21世纪10年代，从地图上的比较可以看出北极地区臭氧总量的显著下降。1997年和2011年三月低臭氧总量区域的大范围表示了过去三十年里北极观测记录中出现的异常事件，详情请参见上文关于图q12-1的讨论。
图q 12‑2北极地区臭氧总量
这些来自卫星观测的地图清晰地展现了北极臭氧总量的长期变化情况。每张地图展示的是北极地区臭氧损耗事件可被观测到的三月的均值。在20世纪70年代，北极地区三月的臭氧总量均值正常，在450du或更高（红色）。大规模臭氧损耗导致的南极臭氧空洞并未在北极出现，取而代之的是晚冬/初春的臭氧损耗使得臭氧总量的高水平总量均值下降。从21世纪00年代末期至21世纪10年代早期的地图可以看到与20世纪70年代的地图相比，450du或更高的臭氧总量均值已显著下降。1997年和2011年的大面积低臭氧总量地区（蓝色）属于北极记录中的异常情况，但之前并未被预测到。气象条件导致了平流层温度低于平均水平，并导致了这些冬季极地涡流的形成。这些都是强臭氧损耗的必要条件。
北极地区臭氧高度概况 北极地区臭氧使用多种仪器进行测量（参见q5）。与南极类似，记录臭氧层的日变化和季节性变化。图q12-3比较了北极和南极春季球载观测数据。北极地区的数据来自北纬79°的ny-alesund研究所。1989-2014年，北极地区三月的平均数据展示了一个非常稳定的臭氧层，与南极十月同时间段臭氧层的严重损耗具有显著差异。这进一步揭示了北极地区的平流层温度和气候条件稳定性要显著高于南极，从而避免了北极臭氧层遭受巨大的损耗，尽管同期两地区的活性卤素气体含量相近。
北极地区独立的观测数据表明1996年3月29日和2011年4月1日两天是ny-alesund研究所25年数据中臭氧损耗最严重的两天。尽管损耗显著，这两天的臭氧损耗程度还是比南极观测的情况（如2006年10月9日）要小。数千米高度和面积约等于整个北美的近乎损耗的臭氧区域，现在在南极的平流层非常常见，但北极尚未观测到上述状况。
春季臭氧恢复 同南极相似，北极的臭氧损耗事件主要发生在晚冬/初春。在春季，极地平流层底部的温度上升（参见图q10-1），阻止了极地平流层云的形成和clo的生成，进而阻止了损耗臭氧层的化学循环。极地涡流的分解结束了冬季高纬度地区的大气隔离，促进了北极平流层和低纬度地区的大气交换。这使得富臭氧大气得以向极地传输，取代或与极地臭氧损耗的大气混合。受这些大规模传输和混合过程的影响，臭氧损耗事件一般消失于四月或更早。
图q 12‑3北极和南极臭氧的垂直分布
绝大多数平流层臭氧存在于10至30千米之间（8至19英里）的地表。基于球载仪器的对于臭氧层的长期观测使得北极与南极地区冬季臭氧高度概况得以比较。在南极点（左），在1962-1971年可以观测到正常水平的臭氧层。在过去的20年里，如图中2006年10月9日所示的那样，南极地区春季14-21千米（9-13英里）大气的臭氧几乎被损耗。过去10年臭氧层高度的十月均值与1980年以前（16千米）相比下降了90%。与之相比，通过ny-alesund观测点1989-2014年的数据可以看出北极的臭氧层始终存在（右）。在ods开始损耗臭氧层之前的1962-1971时间段，ny-alesund缺乏可获取的具体数据。一些三月的数据显示了显著的损耗情况，如图中所示1996年3月29日和2011年4月1日。在这些年份里，冬季气温远小于正常平均水平，这有利于极地平流层云的形成和长期保持。如2006年10月9日所示的南极地区臭氧损耗并未在北极被观测到。图中括号内的数字是以du计的臭氧总量数值。臭氧丰度在此处以不同高度的臭氧分压计，单位为毫帕（mpa）（一亿mpa=海平面气压）。
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