平流层臭氧因人造氯氟烃(CFCs)分解而大幅耗损的现象,以南极春季的极端稀薄区最为显著。1974年莫利纳与罗兰提出理论警告,1985年英国南极调查局法曼等人以地面观测确认了空洞的存在。1987年《蒙特利尔议定书》签署,其后与《保护臭氧层维也纳公约》一道,成为联合国历史上最早获全球普遍批准的条约;臭氧层预计于本世纪中叶前后恢复。
这东西无毒、不可燃、也不腐蚀,正因为它什么反应都不起,才一路飘到了平流层。
—— 综述自莫利纳与罗兰1974年《自然》论文的论证思路

历史
氯氟烃于1930年代问世时,被视为化学工业的模范产品:无毒、不燃、不腐蚀,稳定得几乎不与任何东西反应,因而广泛用作制冷剂、发泡剂与喷雾推进剂。1974年,莫利纳与罗兰在《自然》撰文指出,这种稳定性使它们能不受干扰地上升至平流层;在那里,紫外线将其分解出氯原子,而一个氯原子可以催化破坏上万个臭氧分子。理论提出后争议激烈,产业界质疑其为“未经证实的假说”。1985年,英国南极调查局的法曼、加德纳与尚克林报告了哈雷湾观测站的地面数据:南极春季臭氧总量较1970年代下降逾三成。卫星数据随后被重新核查。其中的极低值此前因超出预设阈值而被标记待核,流传中被电脑“自动丢弃”的说法并不准确。空洞既经确认,进程骤然加快:1987年《蒙特利尔议定书》议定分阶段淘汰,其后历次修正不断收紧,最终获全球普遍批准。至21世纪初,大气中受管制物质的浓度开始下降,模型预测南极臭氧层于本世纪六十年代前后恢复至1980年水平。
关联
后果1
- 现代环保运动启发全球尺度环境治理的示范个案
参考文献
- Mario J. Molina & F. S. Rowland,Stratospheric sink for chlorofluoromethanes: chlorine atom-catalysed destruction of ozone (Nature, 1974)
- J. C. Farman, B. G. Gardiner & J. D. Shanklin,Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction (Nature, 1985)
- Ozone depletion
考据说明证据较充分
- 卫星(TOMS)数据在1985年之前就含有异常值,因超出预设阈值而被标记待核;“电脑自动丢弃”是流传中的简化说法。
- 臭氧层的恢复时程(南极约在2066年,全球中纬度更早)是模型预测,会随排放及其与气候的耦合而修订。
- “世界所避免的情形”(world avoided)是模拟研究的结论,不属于观测事实。
- 卷首引文是对1974年论文论证思路的综述(非逐字原文),引文处已注明。
史论
在现代技术酿成的全球性灾祸中,臭氧层空洞是少有的结局向好的一例。值得追问的是为什么。技术上,氯氟烃有可行的替代品,且集中于少数厂商,监管对象清晰;科学上,损害机制单一、可归因、可测量;政治上,紫外线增强与皮肤癌的关联把风险直接落到了发达国家选民身上。四项条件同时具备,才有了那份被反复称颂的议定书。可见成功案例的可复制性往往低于人们的期待。另一处教益在1985年那次确认:地面观测站的一组“不可能的数据”之所以能触发全球行动,是因为有人坚持长期驻守、逐年记录一个当时看不出用处的变量。监测本身是一种基础设施,它的价值只有在出事的那一刻才被看见。至于常被讲成“电脑丢掉了数据”的故事,实际情况要平淡些:异常值是被标记待核,并未被丢弃,只是流传的版本比事实传得更广。