Billedkredit: NASA
Ved hjælp af målinger fra et NASA-fly, der flyver over Arktis, har forskere fra Harvard University gjort de første observationer af et molekyle, som forskere længe har teoretiseret, spiller en nøglerolle i at ødelægge stratosfærisk ozon, klorperoxid.
Analyse af disse målinger blev udført ved hjælp af en computersimulering af atmosfærisk kemi udviklet af forskere ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Calif.
Det almindelige navn, atmosfæriske videnskabsmænd, der bruger til molekylet, er "klormonoxid-dimer", da det består af to identiske klorbaserede molekyler af klormonoxid bundet sammen. Dimeren er oprettet og registreret i laboratoriet; i atmosfæren menes det kun at eksistere i den særligt kolde stratosfære over polære regioner, når klormonoxidniveauer er relativt høje.
”Vi vidste fra observationer, der stammede fra 1987, at det høje ozontab var forbundet med høje niveauer af chlormonoxid, men vi havde aldrig faktisk opdaget klorperoxid før,” sagde Harvard-videnskabsmand og hovedforfatter af avisen, Rick Stimpfle.
Den atmosfæriske forekomst af klorperoxid blev kvantificeret ved anvendelse af et nyt arrangement af et ultraviolet, resonansfluorescensdetekteringsinstrument, der tidligere var blevet anvendt til at kvantificere niveauer af chlormonoxid i den antarktiske og arktiske stratosfære.
Vi har observeret chlormonoxid i Arktis og Antarktis i årevis og udledte derfra, at dette dimer-molekyle skal eksistere, og at det må eksistere i store mængder, men indtil nu havde vi aldrig været i stand til at se det, ”sagde Ross Salawitch, en co -forfatter på papiret og en forsker hos JPL.
Chlormonoxid og dets dimer stammer primært fra halogencarboner, molekyler skabt af mennesker til industriel anvendelse som køling. Brug af halocarboner er forbudt ved Montreal-protokollen, men de vedvarer i atmosfæren i årtier. ”Det meste af kloret i stratosfæren kommer fortsat fra menneskelige inducerede kilder,” tilføjede Stimpfle.
Klorperoxid udløser ozonødelæggelse, når molekylet absorberer sollys og bryder i to kloratomer og et iltmolekyle. Frie kloratomer er meget reaktive med ozonmolekyler, hvorved de nedbrydes og reducerer ozon. I processen med nedbrydning af ozon dannes klorperoxid igen og genstarter processen med destruktion af ozon.
”Du er nu tilbage til det sted, hvor du startede med hensyn til klorperoxidmolekylet. Men i processen har du konverteret to ozonmolekyler til tre iltmolekyler. Dette er definitionen af ozontab, ”konkluderede Stimpfle.
"Direkte målinger af klorperoxid giver os mulighed for bedre at kvantificere ozonetabsprocesser, der forekommer i den polære vinterstratosfære," sagde Mike Kurylo, NASA's leder af den øvre atmosfære af forskningsprogrammet, NASAs hovedkvarter, Washington.
“Ved at integrere vores viden om kemi over de polære regioner, som vi får fra flybaserede in situ-målinger, med de globale billeder af ozon og andre atmosfæriske molekyler, som vi får fra forskningssatellitter, kan NASA forbedre de modeller, som videnskabsmænd bruger til forudsiger den fremtidige udvikling af ozonmængder, og hvordan de vil reagere på de faldende atmosfæriske niveauer af halocarboner, som følge af implementeringen af Montreal-protokollen, ”tilføjede Kurylo.
Disse resultater blev erhvervet under et fælles amerikansk-europæisk videnskabsmission, det stratosfæriske aerosol- og gaseksperiment III Ozontab og valideringsforsøg / Tredje europæisk stratosfærisk eksperiment på Ozone 2000. Missionen blev udført i Kiruna, Sverige, fra november 1999 til marts 2000.
Under kampagnen brugte videnskabsmænd computermodeller til stratosfærisk meteorologi og kemi til at dirigere ER-2-flyene til de regioner i atmosfæren, hvor klorperoxid forventedes at være til stede. Fleksibiliteten af ER-2 gjorde det muligt at prøve disse interessante regioner i atmosfæren.
Original kilde: NASA News Release
