为什么南极上空臭氧层空洞现象比北极上空的明显

自上世纪80年代南极臭氧洞发现以来，每年春季南极地区都会出现臭氧洞，而北极极少出现。这是因为北半球地形变化尺度大，且风场是经向的（沿着经度线移动），因此，赤道与极地的空气混合较好，这导致北极冬季气温总体上比南极高10℃左右。 实际上，在正常情况下，北极圈内温度通常高于-80℃，不易形成极地平流层云。另外，北极的“高温”也容易破坏极地涡旋，较难催化出破坏臭氧层的活性氯原子。所以，北极的臭氧损耗虽然也比较严重，但还没有达到“臭氧洞”的程度。 观测数据也可以佐证，春季北极臭氧总量多维持在400DU～500DU 的高值_，只有1997年、2011年和2020年情况特殊，由于春季平流层极地涡旋中温度异常偏低，出现了北极地区大气臭氧总量的异常低值。北极臭氧损耗多发生在冬春季（12 月至次年2 月）温度较低的时间，其他季节不会出现臭氧空洞。北极臭氧损耗持续时间也取决于温度回暖的时间，一般冬季的中期北极就开始变暖，臭氧层逐渐恢复。但是2020年北极气温偏低，极地涡旋极强，导致这次北极臭氧空洞持续时间较往年偏长，直至4月下旬才恢复。 北极臭氧损耗的现象没有南极严重，原因在于这两个极地大气环流型不同，平流层的气候不同。北半球地形大尺度变化，陆地、海洋温差大，经向风场使赤道与北极的空气混合较好，富含臭氧的空气从赤道向极地输送。因此，北极的极地涡旋不像南极那样与外部空气隔绝。南极则正相反，温度低，与赤道的空气混合弱，很难得到赤道富含臭氧空气的补给。 虽然冷空气是北极臭氧损耗形成的重要推手，但是，却不是直接“元凶”，它只是一剂极地平流层云形成的催化剂，而极地平流层云上发生的非均相化学反应释放出的氯原子才是直接造成臭氧消耗的“杀手”。臭氧空洞形成需要气象因素和化学反应，因此，衡量平流层臭氧的变化需要综合考虑。另外，极地涡旋和冷空气的强弱主要取决于地球内部震荡过程，其冷暖切换随着震荡而随机变化，这是人类很难把握的自然因素。 来源：科学大观园