Кредит зображення: NASA
Використовуючи вимірювання літака НАСА, що пролітає над Арктикою, вчені Гарвардського університету зробили перші спостереження молекули, яку дослідники давно теоретично відіграють ключову роль у руйнуванні стратосферного озону, перекису хлору.
Аналіз цих вимірювань проводився за допомогою комп’ютерного моделювання хімії атмосфери, розробленої вченими в лабораторії реактивного руху НАСА (JPL), Пасадена, Каліфорнія.
Загальна назва атмосферних вчених, які використовують для молекули, - це «димер монооксиду хлору», оскільки він складається з двох однакових молекул монооксиду хлору, пов'язаних між собою. Димер створено та виявлено в лабораторії; В атмосфері вважається, що існує лише в особливо холодній стратосфері над Полярними регіонами, коли рівень оксиду хлору порівняно високий.
"Ми, за спостереженнями 1987 року, знали, що високі втрати озону пов'язані з високим вмістом оксиду хлору, але ми ніколи раніше не виявляли перекис хлору", - сказав Гарвардський вчений та головний автор статті Рік Стімпфл.
Атмосферне достаток перекису хлору було кількісно визначено за допомогою нового пристрою ультрафіолетового, резонансного флуоресценційного детектування, який раніше використовувався для кількісного визначення рівнів оксиду хлору в антарктичній та арктичній стратосфері.
Ми спостерігали окис хлору в Арктиці та Антарктиці протягом багатьох років, і з цього випливає, що ця димерна молекула повинна існувати, і вона повинна існувати у великих кількостях, але до цього часу ми її ніколи не мали змоги побачити ", - сказав Росс Салавіч, кооператор -автор на роботі та науковий співробітник JPL.
Оксид хлору та його димер походять в основному з галокарбонатів, молекул, створених людиною для промислових цілей, таких як охолодження. Використання галокарбонатів заборонено Монреальським протоколом, але вони зберігаються в атмосфері десятиліттями. "Більшість хлору в стратосфері продовжує надходити з джерел, спричинених людиною", - додав Штимпфл.
Перекис хлору викликає руйнування озону, коли молекула поглинає сонячне світло і розпадається на два атоми хлору та молекулу кисню. Атоми вільного хлору сильно реагують з молекулами озону, тим самим розпадаючи їх і знижуючи озон. У процесі руйнування озону знову утворюється пероксид хлору, що відновлює процес руйнування озону.
«Ви повернулися до того, з чого почали стосовно молекули перекису хлору. Але в процесі ви перетворили дві молекули озону в три молекули кисню. Це визначення втрат озону », - підсумував Штімпфл.
"Прямі вимірювання перекису хлору дозволяють нам краще кількісно оцінити процеси втрати озону, які відбуваються в полярній зимовій стратосфері", - сказав Майк Курило, керівник дослідницької програми NASA у верхній атмосфері, штаб-квартира NASA, штат Вашингтон.
«Інтегруючи наші знання про хімію над полярними регіонами, які ми отримуємо на основі літальних вимірювань in situ, з глобальними картинами озону та інших атмосферних молекул, які ми отримуємо з дослідницьких супутників, NASA може вдосконалити моделі, якими користуються вчені прогнозуйте майбутню емісію кількості озону і як вони будуть реагувати на зменшення атмосферного рівня галовуглеводнів внаслідок впровадження Монреальського протоколу », - додав Курило.
Ці результати були отримані під час спільної американсько-європейської наукової місії Стратосферного аерозольного та газового експерименту ІІІ експерименту втрат та валідації озону / Третій європейський стратосферний експеримент на озон 2000. Місія проводилася в м. Кіруна, Швеція, з листопада 1999 р. По березень 2000 р.
Під час кампанії вчені використовували комп’ютерні моделі для стратосферної метеорології та хімії для спрямування літака ER-2 до регіонів атмосфери, де, як очікувалося, буде перекис хлору. Гнучкість ER-2 дала змогу проаналізувати ці цікаві ділянки атмосфери.
Оригінальне джерело: NASA News Release
