Πιστωτική εικόνα: NASA
Χρησιμοποιώντας μετρήσεις από αεροσκάφος της NASA που πετούν πάνω από την Αρκτική, οι επιστήμονες του Πανεπιστημίου του Χάρβαρντ έχουν κάνει τις πρώτες παρατηρήσεις ενός μορίου που οι ερευνητές έχουν θεωρήσει από καιρό παίζει βασικό ρόλο στην καταστροφή του στρατοσφαιρικού όζοντος, του υπεροξειδίου του χλωρίου.
Η ανάλυση αυτών των μετρήσεων πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας προσομοίωση υπολογιστή της ατμοσφαιρικής χημείας που αναπτύχθηκε από επιστήμονες στο Jet Propulsion Laboratory (JPL) της NASA, Pasadena, Calif.
Η κοινή ονομασία που χρησιμοποιούν οι ατμοσφαιρικοί επιστήμονες για το μόριο είναι το «διμερές μονοξειδίου του χλωρίου», καθώς αποτελείται από δύο όμοια μόρια με βάση το χλώριο του μονοξειδίου του χλωρίου, συνδεδεμένα μεταξύ τους. Το dimer έχει δημιουργηθεί και εντοπιστεί στο εργαστήριο. Στην ατμόσφαιρα θεωρείται ότι υπάρχει μόνο στην ιδιαίτερα κρύα στρατόσφαιρα πάνω από τις Πολικές Περιοχές όταν τα επίπεδα μονοξειδίου του χλωρίου είναι σχετικά υψηλά.
«Γνωρίζαμε, από παρατηρήσεις που χρονολογούνται από το 1987, ότι η υψηλή απώλεια όζοντος συνδέεται με υψηλά επίπεδα μονοξειδίου του χλωρίου, αλλά δεν είχαμε ποτέ ανιχνεύσει πραγματικά το υπεροξείδιο του χλωρίου», δήλωσε ο επιστήμονας του Χάρβαρντ και επικεφαλής συγγραφέας του Rick Stimpfle.
Η ατμοσφαιρική αφθονία υπεροξειδίου του χλωρίου ποσοτικοποιήθηκε χρησιμοποιώντας μια νέα διάταξη ενός υπεριώδους οργάνου, ανιχνευτή φθορισμού συντονισμού που είχε προηγουμένως χρησιμοποιηθεί για τον ποσοτικό προσδιορισμό των επιπέδων του μονοξειδίου του χλωρίου στην Ανταρκτική και Αρκτική στρατόσφαιρα.
Παρατηρήσαμε το μονοξείδιο του χλωρίου στην Αρκτική και την Ανταρκτική για χρόνια και από αυτό συνάγεται ότι αυτό το διμερές μόριο πρέπει να υπάρχει και πρέπει να υπάρχει σε μεγάλες ποσότητες, αλλά μέχρι τώρα δεν είχαμε ποτέ τη δυνατότητα να το δούμε », δήλωσε ο Ross Salawitch, συνεργάτης -Αρχείου στο χαρτί και ερευνητής στο JPL.
Το μονοξείδιο του χλωρίου και το διμερές του προέρχονται κυρίως από αλογονάνθρακες, μόρια που δημιουργούνται από ανθρώπους για βιομηχανικές χρήσεις όπως η ψύξη. Η χρήση αλογονάνθρακα έχει απαγορευτεί από το Πρωτόκολλο του Μόντρεαλ, αλλά παραμένουν στην ατμόσφαιρα για δεκαετίες. «Το μεγαλύτερο μέρος του χλωρίου στη στρατόσφαιρα συνεχίζει να προέρχεται από ανθρώπινες πηγές», πρόσθεσε ο Stimpfle.
Το υπεροξείδιο του χλωρίου προκαλεί καταστροφή του όζοντος όταν το μόριο απορροφά το φως του ήλιου και διασπάται σε δύο άτομα χλωρίου και ένα μόριο οξυγόνου. Τα άτομα ελεύθερου χλωρίου είναι εξαιρετικά αντιδραστικά με μόρια όζοντος, διασπώντας τα και μειώνοντας το όζον. Μέσα στη διαδικασία διάσπασης του όζοντος, το υπεροξείδιο του χλωρίου σχηματίζεται ξανά, ξεκινώντας ξανά τη διαδικασία της καταστροφής του όζοντος.
«Τώρα επέστρεψες στο σημείο που ξεκίνησες σε σχέση με το μόριο υπεροξειδίου του χλωρίου. Αλλά στη διαδικασία έχετε μετατρέψει δύο μόρια όζοντος σε τρία μόρια οξυγόνου. Αυτός είναι ο ορισμός της απώλειας όζοντος », κατέληξε ο Stimpfle.
"Οι άμεσες μετρήσεις του υπεροξειδίου του χλωρίου μας επιτρέπουν να ποσοτικοποιήσουμε καλύτερα τις διαδικασίες απώλειας όζοντος που συμβαίνουν στην πολική χειμερινή στρατόσφαιρα", δήλωσε ο Mike Kurylo, διευθυντής του προγράμματος έρευνας ανώτερης ατμόσφαιρας της NASA, έδρα της NASA στην Ουάσινγκτον.
«Ενσωματώνοντας τις γνώσεις μας για τη χημεία στις πολικές περιοχές, τις οποίες λαμβάνουμε από επιτόπιες μετρήσεις που βασίζονται σε αεροσκάφη, με τις παγκόσμιες εικόνες του όζοντος και άλλων ατμοσφαιρικών μορίων, που λαμβάνουμε από ερευνητικούς δορυφόρους, η NASA μπορεί να βελτιώσει τα μοντέλα που χρησιμοποιούν οι επιστήμονες. προβλέπουν τη μελλοντική εξέλιξη των ποσοτήτων όζοντος και πώς θα ανταποκριθούν στα μειωμένα ατμοσφαιρικά επίπεδα αλογονάνθρακα, που προκύπτουν από την εφαρμογή του πρωτοκόλλου του Μόντρεαλ », πρόσθεσε ο Kurylo.
Αυτά τα αποτελέσματα αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια μιας κοινής επιστημονικής αποστολής ΗΠΑ-Ευρώπης, το πείραμα Stratospheric Aerosol and Gas Experiment III Ozone Loss and Validation / Third European Stratospheric Experiment on Ozone 2000. Η αποστολή πραγματοποιήθηκε στο Kiruna της Σουηδίας, από το Νοέμβριο του 1999 έως τον Μάρτιο του 2000.
Κατά τη διάρκεια της εκστρατείας, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν μοντέλα υπολογιστών για τη στρατοσφαιρική μετεωρολογία και τη χημεία για να κατευθύνουν τα αεροσκάφη ER-2 στις περιοχές της ατμόσφαιρας όπου αναμενόταν να υπάρχει υπεροξείδιο του χλωρίου. Η ευελιξία του ER-2 επέτρεψε τη δειγματοληψία αυτών των ενδιαφέρων περιοχών της ατμόσφαιρας.
Αρχική πηγή: Δελτίο Τύπου της NASA
