
一項新的研究提出,在美國的大夏季暴風雨雲上方出現了相同的過程,該過程在美國的大夏季云云上方出現,並可能正在破壞那裡的臭氧。
地球臭氧的百分之九十在平流層中(大氣的第二層,就在我們呼吸的那一層,對流層上方)。這個臭氧形成臭氧層,可以保護地球表面的所有物體免受太陽有害的紫外線。
臭氧破壞在較低的平流層中,是由稱為自由基的反應性氯和溴分子引起的。自由基竊取了臭氧的三個氧原子之一。失去原子會將臭氧變成日常的氧氣分子,而不會帶來相同的保護益處。
通常,zap臭氧僅在極度冷的溫度下發生的化學反應 - 大約為112華氏度(減去80攝氏度) - 例如在冷凍桿上的大氣中高。但是新研究的主要作者吉姆·安德森(Jim Anderson)懷疑會增加平流層中水蒸氣的濃度通過暴風雨雲這意味著化學反應將在美國中期高於美國中期的高溫下發生啟動。
哈佛大學大氣化學教授安德森說:“每當您滿足適當的水和溫度濃度時,這些反應就會發生。”
注射水
累積的云云雲是嚴重風暴背後的罪魁禍首,將水蒸氣高高地進入天空。在2001年至2007年之間進行的監測飛行中,科學家發現,雲頂部伸入下層平流層,高度在我們上方9到12英里(15至20公里)的高度上,將其高高的水發送。 [信息圖:地球大氣層這是給出的
安德森告訴OuraiMazingPlanet:“這些對流風暴將水注入平流層的水分要比任何人所懷疑的要深入得多,這立即開始關注我們。”
安德森的主要關注點是氯自由基。原子在硫酸鹽 - 水氣溶膠表面發生的一系列化學反應中假定其危險性質,這些液滴在下層平流層中無處不在。
安德森說:“這些硫酸鹽 - 水氣溶膠的化學性質是,無機氯的轉化率不僅是溫度,而且是水蒸氣和溫度的功能。”他解釋說,在較低的平流層中添加更多的水蒸氣意味著氯自由基可以在較高的溫度下形成。較低緯度的豐富陽光也提高了反應速度。
研究表明,氯分子在暴風雨後的最初24小時內迅速積聚。結果,與常規乾旱平流層相比,臭氧損失可以增加兩個數量級。
安德森說:“我們對化學對較低平流層的陽光條件做出反應的速度感到驚訝。” “這種轉換發生在一個晝夜時期,這比我們預期的要快得多。”
需要直接觀察
這項新研究發現,計算機建模與研究飛機的數據相結合,表明在夏季期間,適當的條件發生在美國中部上方。
但是,沒有人直接觀察到這一過程。這使得其他科學家對該理論感興趣但謹慎。
德克薩斯農工大學大氣化學教授安德魯·德斯勒(Andrew Dessler)說:“我認為吉姆還沒有證明這一點。” “我們沒有數據來駁斥或支持這個想法。”
國家大氣研究中心的科學家瑪麗·巴特(Mary Barth)表示,安德森(Anderson)的論文將鼓勵研究界“對事物有所不同”。
她說:“了解多少東西進入平流層是我們仍在詳細介紹的。他正在做的事情促使我們真正評估他的理論並獲取一些數據以查看是否有意義。”
安德森和他的合著者呼籲NASA通過平流層雲頂部飛行研究飛機以確認本文(7月26日)在Science Express發表的論文中證明臭氧孔化學的證據,該雜誌的在線版
安德森說:“我們有一個非常有力的化學基礎,通過對廣泛條件的許多觀察,我們已經驗證了。” “的確,如果我們有自己的方式,我們想在美國的對流事件中觀察到這一點。”未來的研究還可以表明該過程是否僅限於風暴,或者水蒸氣在平流層中循環,從而使自由基在廣泛的區域耗盡臭氧。
戴斯勒說:“如果空氣順風吹來,那就消失了,那就是一個好奇。” “另一方面,這些事件可能會出現足夠的水蒸氣以對臭氧產生可檢測的影響。如果發生這種情況,我們想知道這在半球尺度上是否很重要,還是有一個對全球臭氧的影響。 ”
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