ads

Abstract

De chemie van atmosferische halogenen, zoals de katalytische reactie van broom- en chloorradicalen met ozon (O3), is bekend als de oorzaak van de vernietiging van ozon aan het oppervlak in het poolgebied in de lente. Hoewel de initiële atmosferische reacties van chloor met ozon goed begrepen zijn, blijven de uiteindelijke oxidatiestappen die leiden tot de vorming van chloraat (ClO3-) en perchloraat (ClO4-) onduidelijk door het gebrek aan direct bewijs van hun aanwezigheid en lot in de atmosfeer. In deze studie presenteren we de eerste set hoge-resolutie omgevingsgegevens van HClO3 (chloorzuur) in de gasfase en HClO4 (perchloraatzuur), verkregen uit de veldmeting in het Villum Research Station, Station Nord, in het hoge arctische Noord-Groenland (81°36′ N, 16°40′ W) tijdens de lente van 2015. Een state-of-the-art chemische ionisatie atmosferische druk interface time-of-flight massaspectrometer (CI-APi-TOF) werd gebruikt in negatieve ionen modus met nitraat ion als het reagens ion om de gas-fase HClO3 en HClO4 te detecteren. Alleen tijdens de voorjaarsgebeurtenissen van ozonafbraak in Groenland werden significante concentraties HClO3 en HClO4 gemeten, met concentraties tot 9×105 moleculen cm-3. Luchtmassabaananalyse toont aan dat de lucht tijdens de ozonafbraak beperkt was tot het oppervlak, wat erop wijst dat de O3 en het oppervlak van zee-ijs/sneeuwpakket een belangrijke rol kunnen spelen bij de vorming van HClO3 en HClO4. We gebruikten kwantum-chemische methoden van hoog niveau om de ultraviolet-zichtbare absorptiespectra en de doorsnede van HClO3 en HClO4 in de gasfase te berekenen om hun lotgevallen in de atmosfeer te beoordelen. In het algemeen tonen onze resultaten de aanwezigheid van HClO3 en HClO4 aan tijdens ozonafbraakverschijnselen, die de chloorchemie in de Arctische atmosfeer zouden kunnen beïnvloeden.