ads

Abstract

A légköri halogének kémiája, mint például a bróm- és klórgyökök katalitikus reakciója az ózonnal (O3), a tavaszi felszíni ózonpusztulást okozza a sarkvidéken. Bár a klór ózonnal való kezdeti légköri reakciói jól ismertek, a klorát (ClO3-) és perklorát (ClO4-) képződéséhez vezető végső oxidációs lépések tisztázatlanok maradnak, mivel nincs közvetlen bizonyíték a légkörben való jelenlétükre és sorsukra. Ebben a tanulmányban bemutatjuk a gázfázisú HClO3 (klórsav) és HClO4 (perklorát sav) első nagy felbontású környezeti adatsorát, amelyet a magas sarkvidéki Észak-Grönlandon (ÉSZ 81°36′, NY 16°40′), a Villum kutatóállomáson (Station Nord) 2015 tavaszán végzett terepi mérésekből nyertünk. A gázfázisú HClO3 és HClO4 kimutatására egy korszerű kémiai ionizációs atmoszférikus nyomás alatti határfelületi repülési idő tömegspektrométert (CI-APi-TOF) használtunk negatív ion üzemmódban, nitrátionnal mint reagensionnal. A HClO3 és HClO4 jelentős szintjét csak a tavaszi ózoncsökkenési események idején mértük Grönlandon, a koncentráció elérte a 9×105 cm-3 molekulát. A légtömegek röppályaelemzése azt mutatja, hogy az ózoncsökkenési esemény során a levegő a felszín közelébe korlátozódott, ami arra utal, hogy az O3 és a tengeri jég/hótömeg felszíne fontos szerepet játszhat a HClO3 és HClO4 képződésében. Magas szintű kvantumkémiai módszerekkel kiszámítottuk a HClO3 és HClO4 ultraibolya-látható abszorpciós spektrumát és keresztmetszetét a gázfázisban, hogy felmérjük a légkörben való sorsukat. Összességében eredményeink a HClO3 és HClO4 jelenlétét mutatják az ózoncsökkenési események során, ami hatással lehet a sarkvidéki légkör klórkémiájára.