ads

Abstract

Kemiske halogener i atmosfæren, såsom den katalytiske reaktion af brom- og klorradikaler med ozon (O3), har været kendt for at forårsage forårets ozonnedbrydning på overfladen i polarområdet. Selv om de indledende atmosfæriske reaktioner mellem klor og ozon er velforståede, er de endelige oxidationstrin, der fører til dannelse af klorat (ClO3-) og perchlorat (ClO4-), stadig uklare på grund af manglen på direkte beviser for deres tilstedeværelse og skæbne i atmosfæren. I denne undersøgelse præsenterer vi det første højopløselige datasæt af HClO3 (klorsyre) og HClO4 (perchlorsyre) i gasfasen, der er opnået ved feltmålinger på Villum Research Station, Station Nord, i det høje arktiske Nordgrønland (81°36′ N, 16°40′ V) i foråret 2015. Der blev anvendt et topmoderne kemisk ioniserings-massespektrometer med atmosfærisk tryk-interface time-of-flight-massespektrometer (CI-APi-TOF) i negativ iontilstand med nitrat-ion som reagens-ion til at detektere HClO3 og HClO4 i gasfasen. Vi målte kun et betydeligt niveau af HClO3 og HClO4 under forårets ozonnedbrydningshændelser i Grønland med en koncentration på op til 9 x 105 molekyler cm-3. En analyse af luftmassens bane viser, at luften under ozonnedbrydningshændelsen var begrænset til overfladen, hvilket tyder på, at O3 og overfladen af havis/snedække kan spille en vigtig rolle i dannelsen af HClO3 og HClO4. Vi har anvendt kvantemiske metoder på højt niveau til at beregne de ultraviolet-visible absorptionsspektre og tværsnit af HClO3 og HClO4 i gasfasen for at vurdere deres skæbne i atmosfæren. Samlet set afslører vores resultater tilstedeværelsen af HClO3 og HClO4 under ozonnedbrydningshændelser, som kan påvirke klorkemien i den arktiske atmosfære.