ads

Abstract

Chimia halogenilor atmosferici, cum ar fi reacția catalitică a radicalilor de brom și clor cu ozonul (O3), este cunoscută ca fiind cauza distrugerii de primăvară a ozonului de suprafață în regiunea polară. Deși reacțiile atmosferice inițiale ale clorului cu ozonul sunt bine cunoscute, etapele finale de oxidare care duc la formarea de clorat (ClO3-) și perclorat (ClO4-) rămân neclare din cauza lipsei de dovezi directe privind prezența și soarta acestora în atmosferă. În acest studiu, prezentăm primul set de date ambientale de înaltă rezoluție privind HClO3 (acid cloric) și HClO4 (acid perclorat) în fază gazoasă, obținute în urma măsurătorilor pe teren la stația de cercetare Villum, Station Nord, în nordul Groenlandei arctice înalte (81°36′ N, 16°40′ W), în primăvara anului 2015. A fost utilizat un spectrometru de masă cu interfață de ionizare chimică de ultimă generație cu presiune atmosferică și timp de zbor (CI-APi-TOF) în modul de ionizare negativă cu ionul nitrat ca ion reactiv pentru a detecta HClO3 și HClO4 în fază gazoasă. Am măsurat un nivel semnificativ de HClO3 și HClO4 doar în timpul evenimentelor de primăvara de epuizare a ozonului din Groenlanda, cu o concentrație de până la 9×105 molecule cm-3. Analiza traiectoriei masei de aer arată că, în timpul evenimentului de epuizare a ozonului, aerul a fost limitat în apropierea suprafeței, ceea ce indică faptul că O3 și suprafața gheții de mare/pachetului de zăpadă pot juca un rol important în formarea HClO3 și HClO4. Am utilizat metode de chimie cuantică de nivel înalt pentru a calcula spectrele de absorbție în ultraviolet și vizibil și secțiunea transversală a HClO3 și HClO4 în faza gazoasă pentru a evalua soarta acestora în atmosferă. În general, rezultatele noastre dezvăluie prezența HClO3 și HClO4 în timpul evenimentelor de epuizare a ozonului, care ar putea afecta chimia clorului în atmosfera arctică.