Kujutise krediit: NASA
Kasutades Arktika kohal lendava NASA lennuki mõõtmisi, on Harvardi ülikooli teadlased teinud esimesed tähelepanekud molekulist, mille teadlased on juba pikka aega teoreerinud, võtmerolli stratosfääri osooni, kloorperoksiidi hävitamisel.
Nende mõõtmiste analüüsimisel kasutati atmosfääri keemia arvutisimulatsiooni, mille töötasid välja teadlased NASA reaktiivmootorite laboratooriumis (JPL), Pasadena, Californias.
Üldnimetus, mida atmosfääri teadlased kasutavad selle molekuli jaoks, on kloormonoksiidi dimeer, kuna see koosneb kahest identsest klooril põhinevast kloormonoksiidi molekulist, mis on omavahel ühendatud. Dimeer on loodud ja laboris tuvastatud; atmosfääris arvatakse, et see eksisteerib ainult eriti külmas stratosfääris polaaralade kohal, kui kloormonoksiidi tase on suhteliselt kõrge.
"Teadsime alates 1987. aastast pärit vaatlustest, et osooni suur kaotus oli seotud kloormonoksiidi kõrge tasemega, kuid me polnud kunagi varem kloorperoksiidi tuvastanud," ütles Harvardi teadlane ja paberi juhtiv autor Rick Stimpfle.
Kloorperoksiidi arvukust atmosfääris kvantifitseeriti ultraviolettkiirguse resonantsfluorestsents-tuvastusinstrumendi uudse paigutuse abil, mida oli varem kasutatud kloormonoksiidi taseme määramiseks Antarktika ja Arktika stratosfääris.
Oleme jälginud kloormonoksiidi Arktikas ja Antarktikas aastaid ning järeldanud sellest, et see dimeersem molekul peab eksisteerima ja seda peab eksisteerima suurtes kogustes, kuid seni polnud me seda kunagi näinud, “ütles Ross Salawitch, kaastöötaja -autor paberil ja JPL-i teadur.
Kloormonoksiid ja selle dimeer pärinevad peamiselt halogeenidest, molekulidest, mille inimesed on loonud tööstuslikuks kasutamiseks, näiteks jahutamiseks. Montreali protokollis on halogeenitud süsiniku kasutamine keelatud, kuid atmosfääris püsivad need aastakümneid. "Enamik stratosfääri kloori pärineb jätkuvalt inimtegevusest põhjustatud allikatest," lisas Stimpfle.
Klooriperoksiid vallandab osooni hävimise, kui molekul neelab päikesevalgust ja laguneb kaheks kloori aatomiks ja hapniku molekuliks. Vabad kloori aatomid on osoonimolekulidega väga reageerivad, lõhustades neid ja vähendades osooni. Osooni lagundamise käigus moodustub taas klooriperoksiid, taaskäivitades osooni hävitamise protsessi.
„Olete nüüd klooriperoksiidi molekuli suhtes tagasi seal, kus alustasite. Kuid selle protsessi käigus olete teisendanud kaks osooni molekuli kolmeks hapniku molekuliks. See on osoonikao määratlus, ”tegi Stimpfle järelduse.
"Kloorperoksiidi otsesed mõõtmised võimaldavad meil paremini mõõta talvises polaarses stratosfääris esinevaid osoonikao protsesse," ütles NASA Washingtoni NASA peakorteri NASA ülemise atmosfääri uurimisprogrammi juht Mike Kurylo.
„Kui NASA ühendab oma teadmised keemia kohta polaarpiirkondade kohta, mis saadakse lennukipõhistest in situ mõõtmistest, osooni ja muude atmosfääri molekulide globaalsete piltidega, mille saame uuringusatelliitidelt, saab NASA parandada mudeleid, mida teadlased kasutavad prognoosida osooni koguste edasist arengut ja seda, kuidas nad reageerivad Montreali protokolli rakendamisest tulenevalt halogeenitud süsiniku sisalduse vähenemisele atmosfääris, “lisas Kurylo.
Need tulemused saadi Ameerika Ühendriikide ühise teadusmissiooni, Stratosfääri aerosoolide ja gaasi III eksperimendi osoonikaotuse ja valideerimise katse / kolmanda Euroopa osooni 2000. aasta Stratosfääri eksperimendi käigus. Missioon viidi läbi Rootsis Kirunas 1999. aasta novembrist kuni 2000. aasta märtsini.
Kampaania ajal kasutasid teadlased stratosfääri meteoroloogia ja keemia jaoks arvutimudeleid, et suunata ER-2 lennukid atmosfääri piirkondadesse, kus eeldati kloorperoksiidi olemasolu. ER-2 paindlikkus võimaldas proovida neid huvitavaid atmosfääri piirkondi.
Algne allikas: NASA pressiteade
