新的研究揭示三大亚洲地区排放臭氧破坏物质CFC-11的增加

图片源于:https://research.noaa.gov/two-additional-regions-of-asia-were-sources-of-banned-ozone-destroying-chemicals/

最新研究发现,亚洲的两个额外地区也在加速排放臭氧破坏物质CFC-11。 由NOAA科学家于2018年首次发现的这一问题的进一步调查显示,亚洲不仅有一个地区在导致CFC-11的排放增加,而是有三个地区。

在《大气化学与物理》期刊上发表的论文中,研究通过空气样本分析,包括在两个主要空中研究活动中收集的样本,证实了来自中国东部的CFC-11排放增加,并发现来自温带西部亚洲和热带亚洲的显著增加的排放。

研究的第一作者,来自CIRES的科学家Lei Hu表示,她的团队分析了科学界在该时间段内收集的大量高质量、分布良好的空气样本。

“我们一旦分析了NOAA在全球不同高度收集的样本的数据,就能够解释大部分观察到的排放增加,”Hu说。

氟氯碳化合物(CFCs)的成功曾被视为现代化学的胜利。 这些化合物稳定且多功能,曾用于从军事系统到无处不在的发胶等数百种产品。

1987年,NOAA科学家成为国际团队的一部分,证明这一化合物家族对地球的保护臭氧层造成了破坏,并每年在南极形成了巨大的臭氧层空洞。

随后签署的《蒙特利尔议定书》承诺全球共同体逐步停止生产这些化合物。 CFC-11这种第二大丰度CFC的生产应在2010年完全结束。 然而,它并没有如期停止。

多年的监视导致了令人不安的发现。 在2018年,Hu的同事Stephen Montzka在《自然》期刊上发表的一篇论文,引发了科学界的震动,描述了首个违背《蒙特利尔议定书》禁止CFC-11生产和使用的案例。

基于在全球监测实验室国际样本网络收集的数据分析,科学家们能够证明,CFC-11的排放神秘增加了25%,这表明违反协议的新生产存在。

Montzka及NOAA同事随后参与了一项由高级全球大气气体实验(AGAGE)引领的配套研究,并于2019年发表,该研究确定至少40%至60%的CFC-11全球排放增加来自中国东部地区。 然而,剩余排放增加的来源仍不清楚。

空中采样活动对新发现至关重要。 在这一新工作中,通过借助NOAA在全球表面的持续采样网络和空中采样活动ATom及HIPPO,研究人员增强了量化区域到大陆规模排放的能力,尤其是来自亚洲的排放。

通过增加的数据、时间和NOAA的HYSPLIT大气运输模型的帮助,科学家们得以追踪空气运动并回溯时间,识别出上游源区域。

Hu的全球监测和化学科学实验室研究团队能够将2012-2017年间排放增长几乎归因于亚洲三大地区。

尽管成功检测到CFC排放增加,研究人员仍面临着来自区域和大陆排放估计中存在的重大不确定性,因为全球采样网络依然存在显著的空白,Hu说道。

这些采样空白意味着,科学家们在识别未来全球CFC排放突然增加的源头时可能会遇到困难,变化可能未被归因,从而使恢复臭氧层的及时性变得更加困难。

增加采样位置和频率,尤其是在亚洲、非洲和南美等缺乏采样的地区,将提高科学家对全球大气成分变化的理解,并使相关的臭氧层和气候影响的缓解更加及时、高效和有效。

相反,如果不解决这些巨大采样空白,未来的全球变化可能会未被归因,从而使及时恢复臭氧层变得更加困难。

这项研究得到了NOAA、NASA和国家科学基金会的资助,并得到了CIRES的支持。

如需更多信息,请联系NOAA通讯处的Theo Stein,电子邮件:[email protected]

Yang Lei

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