Kreditna slika: NASA
Znanstveniki z univerze Harvard so z meritvami NASA-jevega letala, ki leti nad Arktiko, opravili prva opažanja molekule, za katero so raziskovalci že dolgo teoretizirali, da igra ključno vlogo pri uničevanju stratosferskega ozona, klorovega peroksida.
Analiza teh meritev je bila izvedena z računalniško simulacijo atmosferske kemije, ki so jo razvili znanstveniki iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon (JPL), Pasadena, Kalifornija.
Skupno ime atmosferski znanstveniki uporabljajo za molekulo "dimer klor monoksida", saj ga sestavljajo dve enaki molekuli klorovega monoksida na osnovi klora, ki sta povezani skupaj. Dimer je bil ustvarjen in odkrit v laboratoriju; v ozračju velja, da obstaja le v posebno hladni stratosferi nad polarnimi regijami, ko so koncentracije klorovega monoksida razmeroma visoke.
"Iz opazovanj iz leta 1987 smo vedeli, da je velika izguba ozona povezana z visokimi stopnjami klorovega monoksida, vendar klorovega peroksida še nikoli nismo zaznali," je povedal znanstvenik s Harvarda in glavni avtor prispevka Rick Stimpfle.
Atmosfersko obilje klorovega peroksida je bilo količinsko določeno z novo razporeditvijo ultravijoličnega, resonančnega fluorescenčnega odkrivanja, ki je bil prej uporabljen za količinsko določanje ravni klorovega monoksida v antarktični in arktični stratosferi.
Dolgo smo opazovali klor monoksid na Arktiki in Antarktiki, iz česar smo sklepali, da mora ta dimerna molekula obstajati in da mora obstajati v velikih količinah, vendar je do zdaj še nismo mogli videti, "je povedal Ross Salawitch, sodelavec -avtor knjige in raziskovalec pri JPL.
Klorov monoksid in njegov dimer izvirata predvsem iz haloogljikovodikov, molekul, ki jih je ustvaril človek za industrijske namene, kot je hlajenje. Uporaba haloogljikovodikov je prepovedan s Montrealskim protokolom, vendar v ozračju vztrajajo desetletja. "Večina klora v stratosferi še naprej prihaja iz virov, ki jih povzroča človek," je dodal Stimpfle.
Klorov peroksid sproži uničenje ozona, ko molekula absorbira sončno svetlobo in se razbije na dva atoma klora in molekulo kisika. Prosti atomi klora so visoko reaktivni z molekuli ozona in jih tako razgradijo ter zmanjšajo ozon. V procesu razpada ozona se ponovno tvori klorov peroksid, ki ponovno zažene postopek uničenja ozona.
»Zdaj ste spet tam, kjer ste začeli v zvezi z molekulo klor peroksida. Toda v postopku ste dve molekuli ozona pretvorili v tri molekule kisika. To je definicija izgube ozona, "je zaključil Stimpfle.
"Neposredne meritve klorovega peroksida nam omogočajo boljšo količinsko opredelitev procesov izgube ozona, ki se pojavljajo v polarni zimski stratosferi," je dejal Mike Kurylo, vodja Nasinega raziskovalnega programa za zgornjo atmosfero, NASA s sedežem v Washingtonu.
"S povezovanjem našega znanja o kemiji v polarnih regijah, ki ga dobimo z meritvami in situ na letalih, z globalnimi slikami ozona in drugih atmosferskih molekul, ki jih dobimo iz raziskovalnih satelitov, lahko NASA izboljša modele, ki jih uporabljajo znanstveniki napovedujejo prihodnje gibanje količin ozona in kako se bodo odzvali na padajoče ravni halokarbonov v atmosferi, ki so posledica izvajanja Montrealskega protokola, "je dodal Kurylo.
Ti rezultati so bili pridobljeni v okviru skupne ameriške znanstvene misije, stratosferskega aerosolnega in plinskega preizkusa III, izguba in validacija ozona / tretji evropski stratosferski poskus na ozonu 2000. Misija je bila izvedena v Kiruni na Švedskem od novembra 1999 do marca 2000.
Med kampanjo so znanstveniki uporabili računalniške modele za stratosfersko meteorologijo in kemijo, da so letalo ER-2 usmerili v območja ozračja, kjer naj bi bil klorov peroksid. Prilagodljivost ER-2 je omogočila vzorčenje teh zanimivih območij ozračja.
Izvirni vir: NASA News Release
