Кредит за изображение: НАСА
Използвайки измервания от самолет на НАСА, летящ над Арктика, учените от Харвардския университет са направили първите наблюдения на молекула, за която изследователите отдавна теоретично играят ключова роля в унищожаването на стратосферния озон, хлор пероксид.
Анализът на тези измервания е извършен с помощта на компютърна симулация на атмосферната химия, разработена от учени в лабораторията за реактивни двигатели на НАСА (JPL), Пасадена, Калифорния.
Общото наименование на учените от атмосферата, използвано за молекулата, е „димер на хлорен моноксид“, тъй като е съставен от две еднакви молекули на хлор на основата на хлор моноксид, свързани заедно. Димерът е създаден и открит в лабораторията; в атмосферата се смята, че съществува само в особено студената стратосфера над Полярните региони, когато нивата на хлорен моноксид са сравнително високи.
„От наблюдения от 1987 г. знаехме, че високата загуба на озон е свързана с високите нива на хлорен моноксид, но всъщност никога не сме откривали хлор пероксид преди това“, казва Харвардският учен и водещ автор на статията Рик Стимпфле.
Атмосферното изобилие на хлорен пероксид беше количествено определено, като се използва нова подредба на ултравиолетово, резонансно флуоресцентно детекторно устройство, използвано преди това за количествено определяне на нивата на хлорен моноксид в Антарктическата и Арктическа стратосфера.
От години наблюдаваме хлорен оксид в Арктика и Антарктика и от това се стига до заключението, че тази димерна молекула трябва да съществува и трябва да съществува в големи количества, но досега никога не бяхме в състояние да я видим “, казва Рос Салавич, съавтор -автор на хартията и изследовател в JPL.
Хлорният окис и неговият димер произхождат предимно от халогени, въглеродни съединения, създадени от хората за промишлени цели като хладилна техника. Употребата на халогени с въглеводороди е забранена от Монреалския протокол, но те продължават да съществуват в атмосферата от десетилетия. „По-голямата част от хлора в стратосферата продължава да идва от индуцирани от човека източници“, добави Stimpfle.
Хлор пероксидът предизвиква разрушаване на озона, когато молекулата абсорбира слънчевата светлина и се разпада на два хлорни атома и молекула кислород. Свободните хлорни атоми са силно реактивни с озоновите молекули, като по този начин ги разграждат и намаляват озона. В рамките на процеса на разграждане на озона хлор пероксид отново се образува, като рестартира процеса на разрушаване на озона.
„Сега сте се върнали там, където сте започнали по отношение на молекулата на хлор пероксид. Но в процеса вие сте превърнали две озонови молекули в три молекули кислород. Това е дефиницията на загубата на озон ", заключи Stimpfle.
„Директните измервания на хлорен пероксид ни позволяват да оценим по-добре процесите на загуба на озон, които се случват в полярната зимна стратосфера“, казва Майк Курило, ръководител на програмата за изследване на горната атмосфера на НАСА, централата на НАСА, Вашингтон.
„Интегрирайки нашите знания за химията в полярните региони, които получаваме от измервания in situ на базата на самолети, с глобалните картини на озон и други атмосферни молекули, които получаваме от изследователски спътници, НАСА може да подобри моделите, които учените използват за прогнозирайте бъдещото развитие на количествата озон и как те ще реагират на намаляващите атмосферни нива на халокарбонатите в резултат на прилагането на Монреалския протокол “, добави Курило.
Тези резултати са получени по време на съвместна американска научна мисия, Стратосферният аерозолен и газов експеримент III Озонов загуба и валидиращ експеримент / Трети европейски стратосферен експеримент за озон 2000. Мисията се провежда в Кируна, Швеция, от ноември 1999 г. до март 2000 г.
По време на кампанията учените използват компютърни модели за стратосферна метеорология и химия, за да насочат самолета ER-2 към районите на атмосферата, където се очаква да присъства хлорен пероксид. Гъвкавостта на ER-2 даде възможност за вземане на проби от тези интересни региони на атмосферата.
Оригинален източник: NASA News Release
