Bildekreditt: NASA
Ved å bruke målinger fra et NASA-fly som flyr over Arktis, har forskere fra Harvard University gjort de første observasjonene av et molekyl som forskere lenge har teoretisert, spiller en nøkkelrolle i å ødelegge stratosfærisk ozon, klorperoksid.
Analyse av disse målingene ble utført ved hjelp av en datasimulering av atmosfærisk kjemi utviklet av forskere ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Calif.
Det vanlige navnet atmosfæriske forskere bruker for molekylet er "klormonoksyddimer" siden det består av to identiske klorbaserte molekyler klormonoksid bundet sammen. Dimeren er opprettet og oppdaget på laboratoriet; i atmosfæren antas det å eksistere bare i den spesielt kalde stratosfæren over polare regioner når klormonoksydnivåene er relativt høye.
"Vi visste, fra observasjoner fra 1987, at det høye ozonetapet var knyttet til høye nivåer av klormonoksid, men vi hadde faktisk aldri oppdaget klorperoksyd før," sa Harvard-forsker og hovedforfatter av papiret, Rick Stimpfle.
Den atmosfæriske forekomsten av klorperoksyd ble kvantifisert ved bruk av en ny anordning av et instrument for deteksjon av ultrafiolett fluorescensdetektor som tidligere hadde blitt brukt til å kvantifisere nivåer av klormonoksid i Antarktis og Arktis stratosfære.
Vi har observert klormonoksid i Arktis og Antarktis i mange år, og utledet fra dette at dette dimer-molekylet må eksistere og at det må eksistere i store mengder, men til nå hadde vi aldri kunnet se det, ”sa Ross Salawitch, -forfatter på papiret og en forsker ved JPL.
Klormonoksid og dens dimer stammer først og fremst fra halokarboner, molekyler skapt av mennesker til industriell bruk som kjøling. Bruk av halokarboner er forbudt av Montreal-protokollen, men de vedvarer i atmosfæren i flere tiår. "Det meste av klor i stratosfæren kommer fortsatt fra mennesker-induserte kilder," la Stimpfle til.
Kloroksyd utløser ozonødeleggelse når molekylet tar opp sollys og bryter i to kloratomer og et oksygenmolekyl. Frie kloratomer er svært reaktive med ozonmolekyler, og bryter dem opp og reduserer ozon. Innenfor prosessen med å bryte ned ozon, dannes kloroksyd igjen, og starter prosessen med ozonødeleggelse igjen.
“Du er nå tilbake dit du startet med hensyn til klorperoksydmolekylet. Men i prosessen har du konvertert to ozonmolekyler til tre oksygenmolekyler. Dette er definisjonen av ozontap, ”konkluderte Stimpfle.
"Direkte målinger av klorperoksyd gjør det mulig for oss å kvantifisere prosesser med ozontap som oppstår i den polare vinterstratosfæren," sa Mike Kurylo, leder for NASAs øvre atmosfære for forskning, hovedkontor i NASA, Washington.
"Ved å integrere kunnskapen vår om kjemi i de polare regionene, som vi får fra flybaserte in situ-målinger, med de globale bildene av ozon og andre atmosfæriske molekyler, som vi får fra forskningssatellitter, kan NASA forbedre modellene som forskere bruker til spår den fremtidige utviklingen av ozonmengder og hvordan de vil reagere på de synkende atmosfæriske nivåene av halokarboner, som følge av implementeringen av Montreal-protokollen, ”la Kurylo til.
Disse resultatene ble ervervet under et felles amerikansk-europeisk vitenskapsmisjon, det stratosfæriske aerosol- og gasseksperiment III ozontap og valideringsforsøk / tredje europeiske stratosfæriske eksperiment på Ozone 2000. Oppdraget ble utført i Kiruna, Sverige, fra november 1999 til mars 2000.
Under kampanjen brukte forskere datamodeller for stratosfærisk meteorologi og kjemi for å dirigere ER-2-flyene til områdene i atmosfæren der klorperoksyd forventet å være til stede. Fleksibiliteten til ER-2 gjorde det mulig å ta prøver av disse interessante områdene i atmosfæren.
Originalkilde: NASA News Release
