Kuvan luotto: NASA
Harvardin yliopiston tutkijat ovat käyttäneet arktisen alueen yli lentävän NASA: n lentokoneen mittauksia ensimmäisinä havainnoina molekyyliä, jonka tutkijat ovat pitkään teoreettiset ja joka on avainasemassa stratosfäärin otsonin, klooriperoksidin tuhoamisessa.
Näiden mittausten analyysi suoritettiin käyttämällä ilmakehän kemian simulointia, jonka tutkijat ovat kehittäneet NASA: n Jet Propulsion Laboratoryssa (JPL), Pasadena, Kalifornia.
Yleinen nimi, jota ilmakehän tutkijat käyttävät molekyyliin, on ”kloorimonoksididimeeri”, koska se koostuu kahdesta identtisestä klooripohjaisesta kloorimonoksidimolekyylistä, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa. Dimeeri on luotu ja havaittu laboratoriossa; ilmakehässä sen uskotaan olevan vain napa-alueiden yläpuolella erityisen kylmässä stratosfäärissä, kun kloorimonoksiditasot ovat suhteellisen korkeat.
"Tiesimme vuodesta 1987 alkaneista havainnoista, että suuri otsonin häviäminen liittyi korkeisiin kloorimonoksidipitoisuuksiin, mutta emme ole koskaan aiemmin havainneet klooriperoksidia", kertoi Harvardin tutkija ja lehden pääkirjailija Rick Stimpfle.
Klooriperoksidin ilmakehän runsaus määritettiin kvantitatiivisesti käyttämällä uutta ultraviolettiresonanssifluoresenssin havaitsemisvälineen järjestelyä, jota oli aikaisemmin käytetty kloorimonoksiditasojen määrittämiseen Etelämantereen ja arktisen stratosfäärin alueilla.
Olemme havainneet kloorimonoksidia arktisella alueella ja Antarktisella alueella vuosien ajan ja pääteltyämme, että tämän dimeerimolekyylin on oltava olemassa ja sen on oltava olemassa suurina määrinä, mutta toistaiseksi emme ole koskaan voineet nähdä sitä ”, kertoi Ross Salawitch. -tekijä paperilla ja tutkija JPL: ssä.
Kloorimonoksidi ja sen dimeeri ovat peräisin lähinnä halohiileistä, molekyyleistä, jotka ihmiset ovat luoneet teollisuuskäyttöön, kuten jäähdytykseen. Halohiilivetyjen käyttö on kielletty Montrealin pöytäkirjalla, mutta ne pysyvät ilmakehässä vuosikymmenien ajan. "Suurin osa stratosfäärin kloorista tulee edelleen ihmisen aiheuttamista lähteistä", Stimpfle lisäsi.
Klooriperoksidi laukaisee otsonin tuhoamista, kun molekyyli imee auringonvaloa ja hajoaa kahteen klooriatomiin ja happimolekyyliin. Vapaat klooriatomit ovat erittäin reaktiivisia otsonimolekyylien kanssa, hajottaen siten ne ja vähentäen otsonia. Otsonin hajottamisen aikana muodostuu uudelleen klooriperoksidia käynnistämällä otsonin tuhoamisprosessi uudelleen.
“Olet nyt palannut mihin aloitit suhteessa klooriperoksidimolekyyliin. Mutta prosessissa olet muuttanut kaksi otsonimolekyyliä kolmeksi happimolekyyliksi. Tämä on otsonin häviämisen määritelmä ”, Stimpfle totesi.
"Klooriperoksidin suorien mittausten avulla voimme paremmin mitata talven polaarisessa stratosfäärissä tapahtuvat otsonin häviämisprosessit", kertoi Mike Kurylo, NASA: n ylemmän ilmakehän tutkimusohjelman päällikkö, NASA: n päämaja Washingtonissa.
”NASA voi parantaa tutkijoiden käyttämiä malleja integroimalla kemiaa koskevan tietomme napa-alueiden yli, jotka saadaan ilma-alusten in situ -mittauksista, otsonin ja muiden ilmakehän molekyylien maailmankuvien kanssa, jotka saamme tutkimussatelliiteista. ennustaa otsonimäärien kehitystä tulevaisuudessa ja miten ne reagoivat Montrealin pöytäkirjan täytäntöönpanosta johtuvaan halogeenihiilivetyjen väheneviin ilmakehän pitoisuuksiin ”, Kurylo lisäsi.
Nämä tulokset hankittiin yhdysvaltalaisen eurooppalaisen tiedeoperaation, Stratospheric Aerosol and Gas Experiment III -otsonin hävikki- ja validointikokeen / Kolmas eurooppalainen Stratospheric Experiment of Ozone 2000 -operaation yhteydessä. Tehtävä toteutettiin Kirunassa, Ruotsissa, marraskuusta 1999 maaliskuuhun 2000.
Kampanjan aikana tutkijat käyttivät tietokonepohjaisia malleja stratosfäärin meteorologiaan ja kemiaan ohjatakseen ER-2-lentokoneita ilmakehän alueille, joilla klooriperoksidia odotettiin olevan. ER-2: n joustavuus mahdollisti näiden mielenkiintoisten ilmakehän alueiden näytteenoton.
Alkuperäinen lähde: NASA: n lehdistötiedote
