准备臭氧探空仪气球。照片：NIWA / Rebekah Parsons-King / CC BY-NC-ND 4.0
氢气从靠着水泥墙的角落堆放的鲜红色瓶子中流入一个巨大的白色气球。它比氦气更便宜、更轻，因此呢当气球充满时，它起始漂浮在地面上，并由重物拴住以防止过早逃脱。
处理它的两名专家穿着橙色套装，戴着口罩和眼镜——处理海量易燃气体时的预防性防护装备。
与中奥塔哥的乡村环境相比，这是一种奇怪的景象。牛在背景中哞哞叫，一对天堂鸭摇摇晃晃地走过，鸟儿在阳光下大声歌唱。
但它是科研臭氧层的完美场所。
将气球送至平流层
释放后，气球将向上漂浮，穿过对流层（最接近地球的大气层的名叫作）并到达平流层，即距咱们上方 15 至 50 千米的层。
在大约 35 千米处，气球上的减压将迫使其膨胀并破裂。一个亮橙色的降落伞引导着包裹落下——尽管仅有大约 20% 被回收，由于大都数都落入了海洋。
该包装内含臭氧探空仪 - 一种能够对空气进行采样并检测臭氧存在的仪器。当它在气球下方向上漂移时，它会将数据发送回劳德小村庄外的 NIWA 大气科研站 - 咱们起始在那里给气球填充氢气。
这不是测绘臭氧的独一办法。“咱们被叫作为臭氧超级站点，”理查德·奎雷尔博士说。
兰黛是大气成份变化检测 (NDAC) 的一部分。在该网络中，有五种公认的测绘臭氧剖面的技术，劳德持有所有这五种技术。这儿收集的数据反馈到该网络，供世界各地的专家拜访和使用。
臭氧评定亦经过卫星进行，但原位臭氧测绘（例如这儿进行的测绘）有助于确定这些数据的真实状况。
理查德·奎雷尔博士在 NIWA 劳德大气科研站。照片：Claire Concannon / RNZ
臭氧有何帮忙
平流层是气球的最后目的地，亦是臭氧层所在的地区。这不是独一发掘臭氧的地区。它亦能够在对流层中发掘，尤其是在人口稠密的城市周边，它是一种污染物。
但它的大部分位置于平流层，经过吸收高能紫外线（UV) 对咱们发挥着重要功效。
臭氧是氧气 (O) 分子中添加了一个额外的氧原子，因此呢三个氧原子结合在一块 (O）。当一种紫外线照射到平流层中的氧气时，就会形成臭氧。而后，倘若臭氧吸收区别种类的紫外线，它就会分解。这种自然的臭氧-氧气循环能够守护咱们免受所有 UV-C 光和大都数 UV-B 光的损伤。
然而，当咱们起始在混合物中添加某些化合物时，它破坏了这种周期性平衡。20年代，通用汽车机构的机械工程师托马斯·米奇利（Thomas Midgley Jr）发明了一种新化合物 - 氯氟烃 (CFC），他将其命名为 Freon（氟利昂）。它无毒、很难燃并且看起来很稳定——非常适合用作制冷剂。区别氟氯化碳的生产和运用快速蔓延——不仅在冰箱中，况且在空调、某些类型的泡泡和气溶胶中。
不幸的是，这些氟氯化碳气体的重量恰好适合漂浮到平流层并停留在平流层中，在那里作为臭氧层的破坏者。
NIWA 位置于中奥塔哥劳德的大气科研站。
臭氧空洞是怎么回事？
正是因为这些持久存在的氟氯化碳，南极洲上空每年都会显现臭氧空洞。这个“洞”实质上并不是完全无臭氧。这是一个小于特定阈值的臭氧极少的区域。
这种稀疏现象每年大约在同一时间出现。奥拉夫·摩根斯坦博士解释说，它需要三个原因才可起步。
首要，需要极地平流层云——仅有在温度非常低（-80°C）时才可得到。你会在剧烈的极地涡旋（围绕极地的强风）中感受到寒冷的气温。其次，需要 CFC（或其他消耗臭氧层的化学品）。第三，你需要阳光。这寓意着臭氧空洞仅有在春季太阳在南极洲升起后才起始形成。
奥拉夫·摩根斯坦。照片：戴夫·艾伦 / NIWA
就臭氧空洞的体积而言，有两件事需要思虑：它显现的时间有多长，以及它有多大。因为极地涡旋比平常弱，今年的臭氧空洞比往年形成得晚有些。但就尺寸而言，它是“正常”的。
2023年，咱们看到了一个大而持久的臭氧空洞。
2020 年，咱们亦经历了一个大洞，况且区别寻常的是，在北极上方亦显现了第二个洞。
臭氧空洞的体积和连续时间之间的年度变化是跟踪总体趋势困难的原由之一。
氟氯化碳或其他消耗臭氧层化学物质的存在亦不是影响臭氧的独一原因。 2019-2020 年澳大利亚丛林大火将颗粒物发射到平流层，似乎产生了消耗效应。咱们排放的气候变化气体亦会以区别的方式改变氧气-臭氧循环。
咱们在太空中增多的活动乃至可能会产生影响，包含火箭发射和卫星重返大气层产生的碎片。
总体而言，臭氧趋势似乎良好。氟氯化碳确实存在很长期，但有人认为，到 2060 年代末，臭氧空洞可能会作为过去。
然而，奥塔哥大学科研人员对卫星测绘结果进行的有些分析强调了保持警觉的必要性。她们的结果显示，在平流层的某些部分，空洞可能会变得更严重——可能是因为气候变化气体导致的。
与此同期，位置于劳德的 NIWA 大气研究站，现已进入第 63 个年头，每周的臭氧测绘工作仍在继续。
源自：浮空飞行器
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