極地渦旋  南極的臭氧層濃度較周遭稀薄,除了和人類排放的冷凝劑氟氯碳化物,會分解臭氧分子有關之外,極地渦旋也是造成臭氧層破洞的原因之一。

冬天時,如果南極大陸上空的溫度相當低(低於攝氏零下80度),則容易形成極區平流層雲,氟氯碳化物在大氣中經過化學反應後,會形成「氯儲存物質」如硝酸氯或鹽酸等,這些氯儲存物質會被吸附在極區平流層雲中,等到春天來臨,雲一經太陽照射,氯原子便被釋放出來,進而分解臭氧分子。

極地渦旋在當中扮演的角色,一是讓南極上空低溫夠低:極地渦旋強度必須夠強,冷空氣才能被鎖在極圈上方,讓南極上空的溫度能降到攝氏零下80度以下,並產生極區平流層雲。

另一方面,極區的臭氧往往都是從溫暖的熱帶補充而來,如果極地渦旋很強,那強勁的西風將繞著南極團團轉,使得低緯度地區富含臭氧的暖空氣無法進入南極圈,也就無法帶來補給。

極地渦旋和極區平流層雲之間還有著反饋機制,極地渦旋使極區溫度無法上升,而有助於極區平流層雲生成;極區平流層雲能吸收紫外線輻射,使大氣中溫暖的臭氧被分解,極地的氣溫下降,又使極地渦旋更加穩定,這麼一來一往,讓南極上空的臭氧含量,在每年十月左右到達最低點,直到春天來臨,極地渦旋瓦解,臭氧量才慢慢回升。

北極臭氧洞沒南極嚴重,因為北極的平流層溫度很少低於攝氏零下80度,另一方面因為北極的極地渦旋存在時間較短,通常在陽光出現前就已潰散,讓南方富含臭氧的空氣得以進來補充。



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