小編團隊獲悉，《關于臭氧層的二十個問答：2022年更新》（Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer: 2022 Update）報告于2023年5月3日發布。小編現將問題3 “全球臭氧總量是如何分布的？”（How is total ozone distributed over the globe?）翻譯發布，供讀者了解與參考。

《關于臭氧層的二十個問答：2022年更新》報告封面

01 臭氧總量地球上任何位置的臭氧總量，即該位置正上方大氣中所有臭氧的總和。大部分臭氧存在于平流層臭氧層，一小部分（約5%至10%）分布在整個對流層。臭氧總量通常以多布森單位（DU）來計量。臭氧全球典型值在200至500 DU之間變化，全球平均豐度約為300 DU（見圖Q3-1）。
圖Q3-1

總臭氧為300DU所需的臭氧分子將在地球表面形成一層厚度僅為3毫米的純臭氧氣體，如果這些分子能夠被分離和壓縮，這大約相當于一堆2枚普通硬幣的高度。值得注意的是，只有3毫米厚的純臭氧層可以保護地球表面的生命免受太陽發射的大部分有害紫外線輻射的影響。

02 全球分布全球臭氧總量隨緯度變化很大，在一年中的大部分時間里，中高緯度地區的臭氧總量最大（見圖Q3-1）。

這種分布是平流層中大規模空氣環流的結果，這種環流緩慢地將富含臭氧的空氣從熱帶的高海拔地區輸送到兩極，那里太陽紫外線輻射產生的臭氧最多。臭氧在中高緯度地區積累，增加了臭氧層的垂直范圍，同時也增加了臭氧總量。熱帶地區的臭氧總量在所有季節中通常是最小的。自20世紀80年代中期以來的一個例外，是南半球春季南極洲上空臭氧值較低的區域，這種現象被稱為南極臭氧空洞（深藍色，圖Q3-1）。

03 季節性分布臭氧總量也隨季節變化，如圖Q3-1所示，該圖使用的是2021年獲得的衛星觀測臭氧兩周平均值。3月和9月的圖示分別代表北半球和南半球的早春和早秋季節。6月和12月的圖示同樣代表了夏初和冬季。在春季，臭氧總量在北半球向極地約45°N和南半球45°至60°S之間的緯度上達到最大值。這些春季最大值是臭氧在秋末和冬季從熱帶地區向高緯度地區輸送增加的結果。這種向極地的臭氧輸送在夏季和初秋期間要弱得多，在南半球總體上也要弱得多。

如圖Q3-1所示，在北半球可以清楚地觀察到這種自然的季節循環，北極臭氧總量在冬季增加，在春季明顯達到最大值，從夏季到秋季逐漸減少。然而，在南極，觀測到的臭氧總量在春季明顯最小。最小值被稱為“臭氧空洞”，這是由于春季臭氧被稱為臭氧消耗物質的污染物廣泛的化學消耗造成的。在20世紀70年代末，每年臭氧空洞出現之前，在南極春季發現的臭氧值比目前觀測到的高得多。目前，全球和所有季節臭氧總量的最低值都出現在南極的早春時節（如圖Q3-1所示）。春季過后，隨著極地空氣與含有大量臭氧的低緯度空氣混合，這些低值從總臭氧圖中消失。

在熱帶地區，臭氧總量隨季節的變化比高緯度地區要小得多。這一特征之所以存在，是因為與高緯度地區相比，熱帶地區陽光和臭氧輸送的季節性變化要小得多。

北半球中緯度地區的臭氧豐度高于南半球，在各自半球的所有四個季節都是如此。與北半球中緯度地區相比，北半球中緯度地區的臭氧層較薄是由以下幾個因素造成的：在臭氧空洞形成之前，兩個半球的大尺度環流存在差異；與北半球相比，北半球對流層臭氧的豐度更高，這是由人口更稠密的北半球污染更嚴重造成的。從20世紀80年代開始，南極臭氧空洞區臭氧耗竭空氣的稀釋進一步增加了半球臭氧總量的差異。半球臭氧總量的差異導致到達北半球表面的紫外線水平高于北半球。

04 自然變化臭氧總量隨緯度和經度變化很大（如圖Q3-1的季節性圖所示）。這些模式的產生有兩個原因。首先，大氣運動在具有高臭氧值和低臭氧值的平流層區域之間運輸空氣。對流層天氣系統可以暫時改變一個地區臭氧層的垂直范圍，從而改變臭氧總量。這些大氣運動的規律性，在某些情況下與地理特征（海洋和山脈）有關，反過來又導致臭氧總量分布的循環模式。第二，臭氧的變化是化學生產和損失過程平衡變化的結果。這種平衡對到達大氣各部分的太陽紫外線輻射量非常敏感。

對于化學和空氣運動如何共同作用，導致在總臭氧中觀測到的大尺度特征（如圖Q3-1所示），人們對此已經有了很好的理解。一大群科學家利用衛星、機載和地面儀器對臭氧的變化進行了例行監測。對這些觀測的持續分析為量化人類活動對臭氧消耗的貢獻提供了重要的長期基礎。

**譯者注：**本文譯自2023年5月3日發布的報告《關于臭氧層的二十個問答：2022年更新》（Twenty Questions and Answers About the Ozone Layer: 2022 Update）。

報告全文詳見：
https://ozone.unep.org/sites/default/files/2023-05/Final_20Qs%202022%20full%20document_26April2023_digital%20version.pdf

編譯：YJ

審核：Samantha

編輯：Tommy

來源: 中國綠發會