Stormskyer Kan Slå Huller I Ozon

{h1}

Tordenvejrskyer over usa kunne skyde vanddamp ind i stratosfæren, hvor den kunne reagere og bidrage til tabet af beskyttende ozon.

Den samme proces, der skaber et ozonhul over Antarktis, viser sig over store sommerstormskyer i USA og kan ødelægge ozon der, foreslår en ny undersøgelse.

Halvfjerds procent af jordens ozon er i stratosfæren (det andet lag af atmosfæren, lige over det vi indånder, troposfæren). Denne ozon danner ozonlaget, som beskytter alt på jordens overflade fra solens skadelige ultraviolette stråler.

Ozon ødelæggelse i den nedre stratosfæren skyldes reaktive chlor- og brommolekyler kaldet frie radikaler. De frie radikaler stjæler en af ​​ozonens tre oxygenatomer. At miste et atom forvandler ozon til et hverdagens iltmolekyle, der ikke giver de samme beskyttelsesfordele.

Normalt er de kemiske reaktioner, der zap ozon kun sker ved ekstremt kolde temperaturer - ca. minus 112 grader Fahrenheit (minus 80 grader Celsius) - som højt i atmosfæren over de frosne poler. Men Jim Anderson, hovedforfatter af den nye undersøgelse, mistanke om at øge koncentrationen af ​​vanddamp i stratosfæren gennem stormskyer betød, at de kemiske reaktioner ville gnistre ved højere temperaturer set over de midterste breddegrader i USA.

"Når du tilfredsstiller den rette koncentration af vand og temperatur, vil disse reaktioner finde sted," sagde Anderson, en atmosfærisk kemi professor ved Harvard University.

Vandinjektioner

Tvinge cumulonimbus skyer, synderen bag svære storme, bærer vanddamp højt ind i himlen via konvektion. Under overvågningsflyvninger mellem 2001 og 2007 fandt forskerne skydepladerne nede i den nederste stratosfære, i højder mellem 9 og 12 miles (15 og 20 kilometer) over os, og sendte vandet inde i luften. [Infographic: Lag af Jordens atmosfære]

"Disse konvektive storme spreder vand langt dybere ind i stratosfæren end nogen nogensinde mistanke om, og det begyndte straks at bekymre os," fortalte Anderson OurAmazingPlanet.

Anderson's vigtigste bekymring er klorfri radikaler. Atomaerne antager deres farlige natur under en hurtig række kemiske reaktioner, som finder sted på overfladen af ​​sulfat-vand-aerosoler, små dråber, der er allestedsnærværende i den nedre stratosfære.

"Kemien af ​​disse sulfat-vand-aerosoler er sådan, at omregningsfrekvensen fra uorganisk chlor er en funktion, ikke kun af temperatur, men af ​​vanddamp og temperatur," sagde Anderson. Tilføjelse af mere vanddamp til den nedre stratosfære betyder, at chlorfre radikaler kan danne ved højere temperaturer, forklarede han. Den rigelige sollys til rådighed ved lavere breddegrader øger også reaktionshastigheden.

Undersøgelsen viser klormolekyler opbygget hurtigt inden for de første 24 timer efter en storm. Som følge heraf kan ozonabsorptionen stige med to størrelsesordener sammenlignet med det i den regelmæssigt tørre stratosfære.

"Vi var ganske overrasket over den hastighed, at kemi reagerer på sollysforholdene i den nedre stratosfære," sagde Anderson. "Denne konvertering finder sted i en døgnperiode, og det er meget hurtigere, end vi havde forventet."

Direkte observationer er nødvendige

Computermodellering kombineret med data fra forskningsfly viser, at de rigtige forhold opstår over det centrale USA i løbet af sommeren, finder den nye undersøgelse.

Men ingen har direkte observeret processen. Det gør andre forskere fascineret, men forsigtige med teorien.

"Jeg tror ikke, Jim har bevist sagen endnu," sagde Andrew Dessler, professor i atmosfærisk kemi ved Texas A & M University. "Vi har ingen data til at afvise eller støtte ideen."

Mary Barth, en videnskabsmand med det nationale center for atmosfærisk forskning, sagde, at Andersons papir vil tilskynde forskersamfundet til at "se på tingene lidt anderledes."

"At forstå, hvor mange ting der kommer ind i stratosfæren, er noget, vi stadig finder ud af det i detaljer. Hvad han gør, skubber os for virkelig at evaluere hans teori og få nogle data for at se, om det giver mening," sagde hun.

Anderson og hans medforfattere opfordrer NASA til at flyve forskning fly gennem stratosfæriske sky tops for at bekræfte bevis for ozon hul kemi i deres papir, offentliggjort i dag (juli 26) i Science Express, online udgave af tidsskriftet Science

"Vi har et meget stærkt fundament af kemi, som vi har verificeret gennem mange observationer af en bred vifte af forhold," sagde Anderson. "Det er rigtigt, at hvis vi havde vores vej, ville vi gerne observere dette inden for en konvektiv begivenhed over USA." Fremtidig forskning kunne også vise, om processen er begrænset til storme, eller hvis vanddamp cirkulerer i stratosfæren, hvilket giver fri radikaler at nedbryde ozon over et bredt område.

"Hvis luften blæser nedvind og det er væk, så er det en nysgerrighed," sagde Dessler. "På den anden side kan der være nok vanddamp, der kommer ud af disse hændelser, for at få en påviselig effekt på ozon. Hvis det sker, vil vi vide, om dette er vigtigt i en halvkugleformel eller har det en effekt på global ozon."

Denne historie blev leveret af OurAmazingPlanet, et søsters websted til WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com