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南极是一个非常寒冷的地区,终年被冰雪覆盖,四周环绕着海洋。1985 年,英国科学家法尔曼等人在南极哈雷湾观测站发现:1977-1984年每到春天南极上空的臭氧浓度就会减少约 30%,有近 95% 的臭氧被破坏。从地面上观测,高空的臭氧层已极其稀薄,与周围相比像是形成一个洞,直径达上千公里,臭氧洞由此而得名。在过去10-15年间,每到春天南极上空平流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损。极地上空臭氧层的中心地带,近95%的臭氧被破坏。
臭氧洞可以用一个三维的结构来描述,即臭氧洞的面积、深度及延续时间。1985年前南极臭氧洞大小和深度,大约以两年为消长周期,1987年10月,南极上空的臭氧浓度下降到了1957-1978年间的一半,臭氧洞面积则扩大到足以覆盖整个欧洲大陆。1989-1991年却连续三年发现大规模的臭氧洞。从那以后,臭氧浓度下降的速度还在加快,有时甚至减少到只剩30%,臭氧洞的面积也在不断扩大。根据日本气象厅公布的资料显示,从1982-1991的10年期间,南极臭氧洞的面积扩大了10倍,深度增加了2倍,被破坏的臭氧量估计为过去的4.3倍。1994年10月观测到臭氧洞曾一度蔓延到了南美洲最南端的上空。近年臭氧洞的深度和面积等仍在继续扩展,1995年观测到的臭氧洞的天数是77天,到1996年几乎南极平流层的臭氧全部被破坏,臭氧洞发生天数增加到80天。1997年至今,科学家进一步观测到臭氧洞发生的时间也在提前,1998年臭氧洞的持续时间超过100天,是南极臭氧洞发现以来的最长记录,而且臭氧洞的面积比1997年增大约15%,9月19日出现的最大面积为2720万平方公里。几乎可以相当三个澳大利亚的面积。总之,20世纪90年代中期以来,每年春季南极上空臭氧平均减少2/3。
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