臭氧洞变大、平流层升温：澳大利亚罕见林火后果严重

原文作者：Jude Coleman

一项研究[1]发现，2019-2020年澳大利亚东南部严重林火释放的浓烟使大气温度突然升高，而且可能让臭氧洞变得更大。

2019年的极端干旱事件引发了空前的森林大火，过火面积超过580万公顷。除了造成重大损失，林火产生的浓烟还进入了大气层，使澳大利亚上空平流层下层的温度升高了3°C。这项研究8月25日发表在《科学报告》（Scientific Reports）上，研究显示，全球范围内，平流层下层气温上升了0.7°C——这是继1991年菲律宾皮纳图博火山喷发使火山灰进入大气后程度最大的一次升温，升温一共持续了约4个月。

这种效应相当于一次中等程度的火山喷发，澳大利亚国立大学古气候科学家Nerilie Abram说，“我们现在发现，这些大火的规模非常惊人。”

平流层位于地表以上10公里到50公里的高度。烟雾颗粒一般不会进入平流层，但这次澳大利亚林火导致了反常的火积云，产生的烟雾一直升至35公里以上。这些弥漫着烟雾的雷雨云中有很多黑碳，这种黑碳吸收热量后会像热气球一样进入平流层下层，该研究共同作者、英国埃克塞特大学大气科学家Jim Haywood说。进入平流层下层后，这些黑碳会继续吸收阳光，让空气变暖。

“部分海岸线连续几个月都被烟雾笼罩，”Abram说，“那次的林火季绝对破表了。”

Haywood和他的团队利用极轨气象和遥测卫星数据观测烟雾颗粒在平流层的分布变化，并将该信息与气候模型结合。他们发现，模型预测的颗粒对平流层气温的影响与观测到的升温相符。此前研究[2]曾用模型模拟过这场林火后的升温时长和幅度，但该研究包含一项全球性分析，并将气温升高明确归因于林火产生的浓烟，Haywood说。

“这次更加板上钉钉了，”澳大利亚伍伦贡大学的大气化学家Clare Murphy说，这项研究建立在之前的研究之上，“扩大了证据基础”。

这些模型还显示，大气中烟与臭氧之间的化学反应会使南极臭氧洞恶化，并进一步扩大。“在林火发生的前一年里，臭氧洞已经很小了，”Haywood说，“2020年把我们吓了一跳，因为出现了一个很深很深的臭氧洞。”他说这个洞持续存在了约5个月的时间。

臭氧层耗竭会加强南极极地涡旋——南极极涡是南极点上方的一团冷性低压空气。这会产生一个反馈循环：极涡越强，对周围臭氧的耗竭就越厉害，臭氧洞存在的时间也越长。如果臭氧层被破坏，就会有更多的太阳辐射到达地球，对环境和人类健康造成伤害。平流层变暖还会改变大气动力学，进而破坏臭氧层。

由于烟雾的化学组成非常复杂，目前科学界仍无法阐明林火烟雾与臭氧的相互作用。气候变化预计会进一步增加林火的频率和严重性，Haywood因此指出，一定要搞清楚烟雾和大火会如何破坏臭氧层。