حقوق الصورة: ناسا
باستخدام قياسات من طائرة ناسا تحلق فوق القطب الشمالي ، قام علماء جامعة هارفارد بأول ملاحظات للجزيء الذي طالما افترض الباحثون أنه يلعب دورًا رئيسيًا في تدمير الأوزون الستراتوسفيري ، بيروكسيد الكلور.
تم إجراء تحليل هذه القياسات باستخدام محاكاة الكمبيوتر للكيمياء الجوية التي طورها العلماء في مختبر الدفع النفاث (JPL) التابع لناسا ، باسادينا ، كاليفورنيا.
الاسم الشائع الذي يستخدمه علماء الغلاف الجوي للجزيء هو "dimer أول أكسيد الكلور" لأنه يتكون من جزيئين متطابقين من الكلور من أول أكسيد الكلور ، مترابطين معًا. تم إنشاء dimer واكتشافه في المختبر ؛ ويعتقد أنه موجود في الغلاف الجوي فقط في الستراتوسفير البارد بشكل خاص فوق المناطق القطبية عندما تكون مستويات أول أكسيد الكلور مرتفعة نسبيًا.
قال ريك ستيمبفل ، عالم هارفارد والمؤلف الرئيسي للصحيفة: "علمنا من الملاحظات التي يرجع تاريخها إلى عام 1987 ، أن فقدان الأوزون المرتفع مرتبط بمستويات عالية من أول أكسيد الكلور ، لكننا لم نكتشف قط في الواقع بيروكسيد الكلور من قبل".
تم تحديد كمية وفرة الكلور فوق أكسيد الكلور في الغلاف الجوي باستخدام ترتيب جديد لأداة الكشف عن الأشعة فوق البنفسجية والرنين التي تم استخدامها سابقًا لتحديد مستويات أول أكسيد الكلور في ستراتوسفير القطب الجنوبي والقطب الشمالي.
لقد لاحظنا أول أكسيد الكلور في القطب الشمالي وأنتاركتيكا لسنوات ، واستنتج من ذلك أن هذا الجزيء المخفض يجب أن يوجد بكميات كبيرة ، ولكن حتى الآن لم نتمكن من رؤيته أبدًا. - تأليف على الورقة وباحث في JPL.
ينشأ أول أكسيد الكلور وخافته بشكل أساسي من الهالوكربونات ، وهي جزيئات يخلقها الإنسان للاستخدامات الصناعية مثل التبريد. تم حظر استخدام الهالوكربونات بموجب بروتوكول مونتريال ، لكنها لا تزال قائمة في الجو لعقود. وأضاف ستيمبل: "معظم الكلور في الستراتوسفير لا يزال يأتي من مصادر من صنع الإنسان".
يؤدي بيروكسيد الكلور إلى تدمير الأوزون عندما يمتص الجزيء ضوء الشمس وينكسر إلى ذرتي الكلور وجزيء الأكسجين. ذرات الكلور الحر شديدة التفاعل مع جزيئات الأوزون ، وبالتالي تفكيكها وتقليل الأوزون. خلال عملية تكسير الأوزون ، يتشكل بيروكسيد الكلور مرة أخرى ، مما يعيد عملية تدمير الأوزون.
"لقد عدت الآن إلى حيث بدأت فيما يتعلق بجزيء بيروكسيد الكلور. ولكن في هذه العملية ، قمت بتحويل جزيئين من الأوزون إلى ثلاثة جزيئات أكسجين. "هذا هو تعريف فقدان الأوزون".
قال مايك كوريلو ، مدير برنامج ناسا لأبحاث الغلاف الجوي العلوي ، مقر وكالة ناسا في واشنطن: "القياسات المباشرة لبيروكسيد الكلور تمكننا من تحديد كمية عمليات فقدان الأوزون التي تحدث في طبقة الستراتوسفير الشتوية القطبية بشكل أفضل".
"من خلال دمج معرفتنا بالكيمياء فوق المناطق القطبية ، التي نحصل عليها من القياسات الموضعية المستندة إلى الطائرات ، مع الصور العالمية للأوزون وجزيئات الغلاف الجوي الأخرى ، والتي نحصل عليها من الأقمار الصناعية البحثية ، يمكن لوكالة ناسا تحسين النماذج التي يستخدمها العلماء وتوقع كوريلو التطور المستقبلي لكميات الأوزون وكيف ستستجيب لانخفاض مستويات الهالوكربونات في الغلاف الجوي ، الناتجة عن تنفيذ بروتوكول مونتريال.
تم الحصول على هذه النتائج خلال مهمة علمية مشتركة بين الولايات المتحدة وأوروبا ، وهي تجربة الهباء الجوي والغازات الستراتوسفيرية III وتجربة التحقق من الأوزون / تجربة الستراتوسفير الأوروبية الثالثة على الأوزون 2000. وقد أجريت المهمة في كيرونا ، السويد ، من نوفمبر 1999 إلى مارس 2000.
خلال الحملة ، استخدم العلماء نماذج حاسوبية للأرصاد الجوية والكيمياء الستراتوسفيرية لتوجيه طائرة ER-2 إلى مناطق الغلاف الجوي حيث كان من المتوقع وجود بيروكسيد الكلور. مكنت مرونة ER-2 من أخذ عينات من مناطق الغلاف الجوي المثيرة للاهتمام هذه.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لوكالة ناسا
