Stormwolken Kunnen Gaten In Ozon Slaan

{h1}

Onweersbuien boven de vs kunnen waterdamp in de stratosfeer schieten, waar het zou kunnen reageren en bijdragen aan het verlies van beschermende ozon.

Hetzelfde proces dat een gat in de ozonlaag boven Antarctica creëert, is te zien boven de grote zomerwolken in de Verenigde Staten en zou daar ozon kunnen vernietigen, stelt een nieuwe studie voor.

Negentig procent van de ozon van de aarde bevindt zich in de stratosfeer (de tweede laag van de atmosfeer, net boven die we inademen, de troposfeer). Deze ozon vormt de ozonlaag, die alles op het aardoppervlak beschermt tegen de schadelijke ultraviolette stralen van de zon.

Vernietiging van ozon in de lagere stratosfeer wordt veroorzaakt door reactieve chloor- en broommoleculen die vrije radicalen worden genoemd. De vrije radicalen stelen een van de drie zuurstofatomen van ozon. Het verliezen van een atoom transformeert ozon in een alledaags zuurstofmolecuul dat niet dezelfde beschermende voordelen verleent.

Gewoonlijk gebeuren de chemische reacties die ozon afbreken alleen bij extreem koude temperaturen - ongeveer minus 112 graden Fahrenheit (minus 80 graden Celsius) - zoals hoog in de atmosfeer boven de bevroren polen. Maar Jim Anderson, hoofdauteur van de nieuwe studie, vermoedde dat het verhogen van de concentratie van waterdamp in de stratosfeer door onweerswolken betekende dat de chemische reacties vonkten bij hogere temperaturen boven de breedtegraden van de Verenigde Staten.

"Elke keer als u tevreden bent met de juiste concentratie van water en temperatuur, zullen deze reacties plaatsvinden," zei Anderson, een atmosferische scheikundige professor aan de universiteit van Harvard.

Waterinjecties

Torenhoge cumulonimbuswolken, de boosdoener achter zware stormen, voeren waterdamp hoog in de lucht via convectie. Tijdens controlevluchten uitgevoerd tussen 2001 en 2007, ontdekten wetenschappers dat de toppen van de wolken reikten in de lagere stratosfeer, op hoogtes tussen 9 en 12 mijl (15 en 20 kilometer) boven ons, en het water dat ze bevatten naar boven sturen. [Infographic: lagen van de atmosfeer van de aarde]

"Deze convectieve stormen injecteren water veel dieper in de stratosfeer dan iemand ooit vermoedde, en dat begon meteen ons zorgen te maken," vertelde Anderson aan OurAmazingPlanet.

Anderson's belangrijkste zorg is chloorvrije radicalen. De atomen nemen hun gevaarlijke aard aan tijdens een snelle reeks van chemische reacties die plaatsvinden op het oppervlak van sulfaat-wateraerosols, kleine druppeltjes die alomtegenwoordig zijn in de lagere stratosfeer.

"De chemie van deze sulfaat-water-aerosolen is zodanig dat de conversiesnelheid van anorganisch chloor niet alleen een functie is van de temperatuur, maar ook van waterdamp en temperatuur," zei Anderson. Het toevoegen van meer waterdamp aan de lagere stratosfeer betekent dat chloorvrije radicalen zich kunnen vormen bij hogere temperaturen, legde hij uit. Het overvloedige zonlicht beschikbaar op lagere breedtegraden verhoogt ook de reactiesnelheid.

De studie toont dat chloormoleculen snel opbouwen, binnen de eerste 24 uur na een storm. Als gevolg hiervan kan het ozonverlies met twee ordes van grootte toenemen in vergelijking met dat in de regelmatig droge stratosfeer.

"We waren behoorlijk verrast door de snelheid waarmee de chemie reageert op de zonlichtomstandigheden in de lagere stratosfeer," zei Anderson. "Deze conversie vindt plaats in één dag, en dat is een stuk sneller dan we hadden verwacht."

Directe waarnemingen nodig

Computermodellering, gecombineerd met gegevens van onderzoeksvliegtuigen, geeft aan dat de juiste omstandigheden boven de centrale Verenigde Staten in de zomer voorkomen, vindt de nieuwe studie.

Niemand heeft echter direct waargenomen dat het proces plaatsvindt. Dat maakt andere wetenschappers geïntrigeerd maar voorzichtig over de theorie.

"Ik denk niet dat Jim dat nu al bewezen heeft", zegt Andrew Dessler, hoogleraar atmosferische chemie aan de Texas A & M University. "We hebben geen gegevens om het idee te weerleggen of te ondersteunen."

Mary Barth, een wetenschapper met het Nationaal Centrum voor Atmosferisch Onderzoek, zei dat het artikel van Anderson de onderzoeksgemeenschap zal aanmoedigen om "de dingen een beetje anders te bekijken".

"Inzicht in hoeveel dingen de stratosfeer binnendringt, is iets dat we tot op de dag van vandaag uitzoeken en wat hij doet, is ons ertoe aanzetten om zijn theorie echt te evalueren en een aantal gegevens te verzamelen om te zien of dit logisch is", zei ze.

Anderson en zijn co-auteurs doen een beroep op de NASA om onderzoeksvliegtuigen door stratosferische wolkentoppen te vliegen om het bewijs van ozongatenchemie in hun krant te bevestigen, vandaag gepubliceerd (26 juli) in Science Express, de online editie van het tijdschrift Science

"We hebben een zeer krachtige basis van chemie die we hebben geverifieerd door middel van vele waarnemingen van een breed scala van omstandigheden," zei Anderson. "Het is waar dat als we het op onze manier zouden doen, we dit graag willen observeren binnen een convectiegebeurtenis over de Verenigde Staten." Toekomstig onderzoek zou ook kunnen aantonen of het proces beperkt is tot stormen, of dat er waterdamp in de stratosfeer circuleert, waardoor het gratis wordt radicalen om ozon over een breed gebied uit te putten.

"Als de lucht tegen de wind blaast en het is weg, dan is dit een curiosum," zei Dessler. "Aan de andere kant kan er genoeg waterdamp uit deze gebeurtenissen komen om een ​​detecteerbaar effect op ozon te hebben. Als het gebeurt, willen we weten of dit belangrijk is op een hemisferische schaal of heeft dit een effect op de wereldwijde ozonlaag.."

Dit verhaal is geleverd door OurAmazingPlanet, een zustersite voor WordsSideKick.com.


Video Supplement: .




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com