กระบวนการเดียวกันกับที่สร้างรูโอโซนเหนือแอนตาร์กติกาปรากฏขึ้นเหนือเมฆพายุฤดูร้อนที่ยิ่งใหญ่ในสหรัฐอเมริกาและอาจทำลายโอโซนที่นั่นการศึกษาใหม่เสนอ
เก้าสิบเปอร์เซ็นต์ของโอโซนของโลกอยู่ในสตราโตสเฟียร์ (ชั้นที่สองของชั้นบรรยากาศเหนือกว่าที่เราหายใจโทรโพสเฟียร์) โอโซนนี้ก่อให้เกิดชั้นโอโซนซึ่งปกป้องทุกสิ่งบนพื้นผิวโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายของดวงอาทิตย์
การทำลายโอโซนในสตราโตสเฟียร์ล่างเกิดจากคลอรีนปฏิกิริยาและโมเลกุลโบรมีนที่เรียกว่าอนุมูลอิสระ อนุมูลอิสระขโมยหนึ่งในสามอะตอมออกซิเจนของโอโซน การสูญเสียอะตอมเปลี่ยนโอโซนเป็นโมเลกุลออกซิเจนทุกวันซึ่งไม่ได้รับประโยชน์จากการป้องกันเดียวกัน
โดยปกติแล้วปฏิกิริยาทางเคมีที่ ZAP Ozone เกิดขึ้นเฉพาะที่อุณหภูมิที่เย็นมาก - เกี่ยวกับลบ 112 องศาฟาเรนไฮต์ (ลบ 80 องศาเซลเซียส) - เช่นสูงในชั้นบรรยากาศเหนือเสาแช่แข็ง แต่จิมแอนเดอร์สันผู้เขียนการศึกษาใหม่สงสัยว่าเพิ่มความเข้มข้นของไอน้ำในสตราโตสเฟียร์ผ่านเมฆพายุหมายถึงปฏิกิริยาทางเคมีจะจุดประกายที่อุณหภูมิที่สูงกว่าที่เห็นเหนือละติจูดกลางของสหรัฐอเมริกา
“ เมื่อใดก็ตามที่คุณตอบสนองความเข้มข้นของน้ำและอุณหภูมิที่เหมาะสมปฏิกิริยาเหล่านี้จะเกิดขึ้น” แอนเดอร์สันศาสตราจารย์ด้านเคมีบรรยากาศของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว
การฉีดน้ำ
เมฆคิวมูลินิมบัสสูงตระหง่านผู้กระทำผิดที่อยู่เบื้องหลังพายุที่รุนแรงนำไอน้ำสูงขึ้นไปบนท้องฟ้าผ่านการพาความร้อน ในระหว่างการตรวจสอบเที่ยวบินที่ดำเนินการระหว่างปี 2544-2550 นักวิทยาศาสตร์พบว่าคลาวด์ท็อปส์ซูถึงสตราโตสเฟียร์ด้านล่างที่ระดับความสูงระหว่าง 9 ถึง 12 ไมล์ (15 และ 20 กิโลเมตร) เหนือเราส่งน้ำที่มีอยู่ในระดับสูง -อินโฟกราฟิก: ชั้นบรรยากาศของโลก-
“ พายุพาความร้อนเหล่านี้ฉีดน้ำลึกเข้าไปในสตราโตสเฟียร์มากกว่าที่ใคร ๆ เคยสงสัยและนั่นก็เริ่มกังวลกับเราทันที” แอนเดอร์สันบอกกับ Ouramazingplanet
ข้อกังวลสำคัญของแอนเดอร์สันคืออนุมูลอิสระคลอรีน อะตอมสันนิษฐานว่าธรรมชาติที่เป็นอันตรายของพวกเขาในระหว่างปฏิกิริยาทางเคมีที่เกิดขึ้นบนพื้นผิวของละอองลอยน้ำซัลเฟตน้ำหยดเล็ก ๆ ที่แพร่หลายในสตราโตสเฟียร์ล่าง
“ เคมีของละอองลอยน้ำซัลเฟตเหล่านี้เป็นอัตราการแปลงจากคลอรีนอนินทรีย์เป็นฟังก์ชั่นที่ไม่เพียง แต่อุณหภูมิ แต่เป็นไอน้ำและอุณหภูมิ” แอนเดอร์สันกล่าว การเพิ่มไอน้ำมากขึ้นในสตราโตสเฟียร์ที่ต่ำกว่าหมายถึงอนุมูลอิสระคลอรีนสามารถก่อตัวขึ้นที่อุณหภูมิที่สูงขึ้นเขาอธิบาย แสงแดดที่มีอยู่มากมายที่ละติจูดล่างยังช่วยเพิ่มความเร็วในการตอบสนอง
การศึกษาแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลคลอรีนสร้างขึ้นอย่างรวดเร็วภายใน 24 ชั่วโมงแรกหลังจากพายุ เป็นผลให้การสูญเสียโอโซนสามารถเพิ่มขึ้นได้สองคำสั่งของขนาดเมื่อเทียบกับในสตราโตสเฟียร์ที่แห้งแล้งเป็นประจำ
“ เราค่อนข้างประหลาดใจกับอัตราที่เคมีตอบสนองต่อสภาพแสงแดดในสตราโตสเฟียร์ที่ต่ำกว่า” แอนเดอร์สันกล่าว "การแปลงนี้เกิดขึ้นในช่วงเวลาหนึ่งวันและนั่นก็เร็วกว่าที่เราคาดไว้มาก"
จำเป็นต้องสังเกตโดยตรง
การสร้างแบบจำลองคอมพิวเตอร์เมื่อรวมกับข้อมูลจากเครื่องบินวิจัยระบุว่าเงื่อนไขที่เหมาะสมเกิดขึ้นเหนือกลางสหรัฐอเมริกาในช่วงฤดูร้อนการศึกษาใหม่พบ
อย่างไรก็ตามไม่มีใครสังเกตเห็นกระบวนการที่เกิดขึ้นโดยตรง นั่นทำให้นักวิทยาศาสตร์คนอื่นสนใจ แต่ระมัดระวังเกี่ยวกับทฤษฎี
“ ฉันไม่คิดว่าจิมได้พิสูจน์คดี” แอนดรูเดสเลอร์ศาสตราจารย์วิชาเคมีบรรยากาศที่มหาวิทยาลัยเท็กซัส A&M กล่าว "เราไม่มีข้อมูลที่จะลบล้างหรือสนับสนุนแนวคิด"
Mary Barth นักวิทยาศาสตร์ที่มีศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติกล่าวว่าบทความของแอนเดอร์สันจะส่งเสริมให้ชุมชนการวิจัย "ดูสิ่งต่าง ๆ เล็กน้อย"
“ การทำความเข้าใจว่าสิ่งต่าง ๆ เข้ามาในสตราโตสเฟียร์เป็นสิ่งที่เรายังคงหารายละเอียดสิ่งที่เขาทำคือผลักดันให้เราประเมินทฤษฎีของเขาและรับข้อมูลบางอย่างเพื่อดูว่ามันสมเหตุสมผลหรือไม่” เธอกล่าว
แอนเดอร์สันและผู้เขียนร่วมของเขาโทรหานาซ่าในการบินเครื่องบินวิจัยผ่านท็อปคลาวด์สตราโตสเฟียร์เพื่อยืนยันหลักฐานของเคมีหลุมโอโซนในกระดาษของพวกเขาที่ตีพิมพ์ในวันนี้ (26 กรกฎาคม) ใน Science Express ฉบับวารสารวิทยาศาสตร์ออนไลน์ออนไลน์
“ เรามีรากฐานที่ทรงพลังมากของเคมีที่เราได้ตรวจสอบผ่านการสังเกตหลายประการเกี่ยวกับเงื่อนไขที่หลากหลาย” แอนเดอร์สันกล่าว "เป็นความจริงที่ว่าถ้าเรามีทางของเราเราต้องการที่จะสังเกตสิ่งนี้ภายในเหตุการณ์การพาความร้อนของสหรัฐอเมริกา" การวิจัยในอนาคตอาจแสดงให้เห็นว่ากระบวนการถูก จำกัด อยู่ที่พายุหรือถ้าไอน้ำไหลเวียนในสตราโตสเฟียร์ช่วยให้อนุมูลอิสระหมดลงในพื้นที่กว้าง
“ ถ้าอากาศพัดลมลงและมันก็หายไปนี่เป็นความอยากรู้อยากเห็น” Dessler กล่าว "ในทางกลับกันอาจมีไอน้ำเพียงพอที่จะออกมาจากเหตุการณ์เหล่านี้เพื่อให้มีผลที่ตรวจพบได้ในโอโซนหากเกิดขึ้นเราต้องการทราบว่าสิ่งนี้มีความสำคัญในระดับซีกโลกหรือไม่ผลกระทบต่อโอโซนทั่วโลก-
เรื่องนี้จัดทำโดยOuramazingPlanetไซต์น้องสาวของ Livescience
