2006年3月，《科學(xué)通報(bào)》刊登了題為《2003年12月青藏高原上空出現(xiàn)微型臭氧洞》的論文，其用科研結(jié)論證明：前幾年有關(guān)“第三極”會(huì)否出現(xiàn)臭氧空洞的大討論，已由事實(shí)上的“微型臭氧洞”或“臭氧極低值”事件正式作結(jié)。
1985年，英國(guó)科學(xué)家法爾曼等發(fā)現(xiàn)：過去10～15年間每到春天，南極上空的臭氧濃度就會(huì)減少約30%，有近95%的臭氧被破壞。從地面上觀測(cè)，高空的臭氧層已極其稀薄，與周圍相比像是形成“臭氧洞”，直徑達(dá)上千公里。此后，南極臭氧洞、平流層臭氧損耗及其氣候環(huán)境效應(yīng)成為全球關(guān)注的熱點(diǎn)。
我國(guó)科學(xué)家一直十分關(guān)注大氣臭氧變化，其中一大焦點(diǎn)區(qū)域即是青藏高原上空。自中國(guó)氣象科學(xué)研究院周秀驥院士、中科院大氣物理研究所研究員鄒捍等分別于1994年和1996年發(fā)現(xiàn)青藏高原夏季存在臭氧低值中心后，科學(xué)家和公眾一直十分關(guān)注青藏高原上空的臭氧變化；青藏高原是否會(huì)繼南北兩極后出現(xiàn)第三個(gè)臭氧空洞，成為舉世矚目的熱點(diǎn)。
由中科院大氣物理所副研究員卞建春和呂達(dá)仁、周秀驥院士等聯(lián)合發(fā)表的這篇論文指出，青海省氣象局祁棟林根據(jù)地基觀測(cè)資料發(fā)現(xiàn)，中國(guó)瓦里關(guān)山站2003年12月中旬Brewer臭氧儀臭氧總量觀測(cè)結(jié)果異常偏低，并引起王庚辰的關(guān)注和重視。在此基礎(chǔ)上，中科院大氣所中層大氣實(shí)驗(yàn)室卞建春、王庚辰、陳洪濱等利用美國(guó)宇航局TOMS(Total Ozone Mapping Spectrometer，裝備在衛(wèi)星上測(cè)量全球臭氧濃度的儀器)和地基觀測(cè)提供的臭氧總量資料，分析發(fā)現(xiàn)當(dāng)時(shí)青藏高原上空確曾出現(xiàn)微型臭氧洞事件。
在中國(guó)科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新重要方向性項(xiàng)目和國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目多個(gè)項(xiàng)目支持下，卞建春等研究證明：2003年12月14日至17日，青藏高原上空出現(xiàn)大面積臭氧總量極低值區(qū)，臭氧總量低于220DU(氣壓1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓、氣溫0℃條件下，10微米厚的臭氧定義為1DU)的面積超過250萬平方公里，中心極低值僅為190DU，比歷史同期平均值255DU減少了25%，指出這是首次報(bào)道在青藏高原上空出現(xiàn)微型臭氧洞或臭氧極低值事件。
論文指出，對(duì)于微型臭氧洞的形成，科學(xué)界比較一致地認(rèn)為是動(dòng)力作用重新分配臭氧的結(jié)果：上對(duì)流層平流作用把副熱帶低臭氧濃度空氣輸送到較高緯度上空，從而引起當(dāng)?shù)爻粞蹩偭亢芸鞙p少。并分析指出，動(dòng)力作用同樣是造成青藏高原上空出現(xiàn)微型臭氧洞事件的主要原因：在200百帕高度上，青藏高原上空副熱帶西風(fēng)急流北抬至北緯40度，致使高原上空對(duì)流層頂抬升，強(qiáng)大的西南氣流把熱帶對(duì)流層低濃度臭氧空氣向青藏高原上空輸送，最終導(dǎo)致青藏高原上空臭氧總量大幅度降低。
據(jù)了解，臭氧洞被發(fā)現(xiàn)后，對(duì)其成因出現(xiàn)了三種解釋：除“動(dòng)力作用重新分配論”外，還有“宇宙射線高空生成氮氧化物論”和“氟利昂、哈龍?jiān)獌凑摗薄?000年，我國(guó)有科學(xué)家分析，青藏高原上空出現(xiàn)的臭氧低谷，與在南北兩極上空觀測(cè)到的大氣臭氧減少可能有很大的不同。在兩極寧靜大氣中的臭氧減少，主要是化學(xué)過程引起的，而發(fā)生在青藏高原上空的臭氧低谷，很可能是由動(dòng)力過程和化學(xué)過程，特別是與大氣氣溶膠有關(guān)的非均相化學(xué)過程緊密結(jié)合在一起而產(chǎn)生的。
全球“三極”臭氧洞成因的分析，可能更多是科學(xué)家應(yīng)承擔(dān)的工作；但鑒于其對(duì)地球生物至關(guān)重要的保護(hù)作用，對(duì)臭氧層形勢(shì)的變化必然是全人類共同關(guān)注的話題。幾年前西藏自治區(qū)公布的一份環(huán)境調(diào)查報(bào)告說，臭氧層稀薄導(dǎo)致西藏高比例紫外線照射量增大，成為當(dāng)?shù)匕變?nèi)障發(fā)病率上升的主因，同時(shí)導(dǎo)致動(dòng)植物變異、冰川消融加劇、生態(tài)環(huán)境受威脅等一系列問題。卞建春等在論文中最后強(qiáng)調(diào)，青藏高原上空出現(xiàn)如此大面積的天氣過程性臭氧量低值事件，“值得進(jìn)一步的關(guān)注與研究”。
來源：科學(xué)時(shí)報(bào)；作者：劉英楠
