Найдено вещество разрушающее озоновый слой Земли

Впервые, ученые из Технологического  института Карлсруэ успешно измерили количество хлора в озоновом слое Земли, а конкретнее — соединение ClOOCl, которое играет важнейшую роль в стратосферическом истощении озона. Сомнения ученых в общеприменимых  моделях изучении химии полярного озона, опровергнуты этими новыми атмосферными наблюдениями. Фактически установлено, что роль вещества ClOOCl, которое ученые называют димером моноксида хлора — является основной в разрушении озонового слоя планеты.

Озоновая дыра над Антарктикой и разрушительная роль хлорофлуоркарбонов (CFC) и их продуктов разложения стали синонимом глобальных проблем в области охраны окружающей среды. Научное фундаментальное исследование относительно химии озона в атмосфере стало базой для международных соглашений, таких как Монреальский Протокол 1987, который ограничил использование CFC. Успех политического выполнения этих научных результатов отражен тем фактом, что содержание хлора в атмосфере и, следовательно, тенденция к разрушению озонового слоя недавно начала уменьшаться.

Впервые, ученые из Института Исследования Метеорологии и Климата (IMK) посредством использования инфракрасных измерений в атмосфере, обнаружили важный, но непостоянный элемент — димер моноксида хлора (ClOOCl), который играет центральную роль в стратосферическом разрушении озона в конце арктической зимы. В течение полярной зимы после восхода солнца ClOOCl быстро формирует атом хлора, который может каталитически разлагать озон. Степень распада ClOOCl, вызванного коротковолновым солнечным светом, определяет степень стратосферического разложения полярного озона.

Молекула ClOOCl формируется двумя одинаковыми, соединенными вместе молекулами моноксида хлора (ClO). Это вещество существует только в очень холодных частях стратосферы Земли, которые расположены над полярными областями нашей планеты, в которых содержание обычного моноксида хлора достаточно высоко.

Молекулы ClOOCl разрушают молекулы озона в три этапа. В первую очередь, молекула ClOOCl поглощает солнечный свет и распадается на молекулу кислорода и два атома хлора. Потом два атома хлора вступают во взаимодействие с двумя молекулами озона и образуют две молекулы молекул кислорода и две моноксида хлора. Затем две молекулы моноксида хлора взаимодействуют друг с другом и заново образуют молекулу ClOOCl.

Однако, понимание процессов, вовлеченных в разрушающую озон атмосферную химию хлора, было подвергнуто сомнению лабораторными измерениями американских ученых (Ф. Поуп и др., Дж. Фис. Chem. A, 111, 4322-4332, 2007). Согласно им, распад ClOOCl, вызванного солнечным светом, меньше чем распад, вычисленный другими рабочими группами. Это также подразумевало бы более слабое разложение озона. Однако, стратосферические модели химии, как выяснилось, значительно недооценили разложение озона, используя эти лабораторные измерения. Следовательно, понимание процессов разрушения озона вообще было подвергнуто сомнению.

«Измерения атмосферы, сделанные учеными в Северной Скандинавии с помощью  поднимаемого на аэростате инфракрасного спектрометра MIPAS-B на высотах более 20 километров ясно опровергают сомнения американских ученых и подтверждают существующие модели полярной химии озона», подчеркивает доктор Джеральд Вецель, член штата IMK. «Измерение и оценка спектров воздушного шара требуют очень тесного сотрудничества инженеров и ученых, без которых эти важные результаты не были бы возможны.»