Известно, что конечная судьба попадающих в атмосферу веществ
определяется окислительной способностью воздушной среды, которая в
свою очередь зависит от присутствия высокоактивных радикалов (прежде
всего OH), появляющихся в результате фоторазложения
озона.
Поэтому резкое истощение озонового слоя
в приповерхностной атмосфере
Арктики в период восхода там Солнца предоставляет возможность лучше
понять процессы, регулирующие баланс озона и, значит, окислительные
способности воздуха.
Катализатором разрушения молекул озона (O3) служат
атомы
брома; разрушение прекращается, когда бром вступает в реакцию с
формальдегидом CH2O, порождая относительно инертный бромид
водорода (HBr). Однако на сегодня ни роль брома, ни вклад
формальдегида количественно до конца не поняты, в частности ни одна
из
математических моделей не предсказывает высокой концентрации
формальдегида в нижних слоях арктической атмосферы.
Э.Л.Самнер и П.Б.Шепсон (A.L.Sumner, P.B.Shepson; Университет
им.Пардью в Вест-Лафайете, штат Индиана, США) провели детальные
измерения газофазной концентрации формальдегида на канадской полярной
станции Алерт (о.Элсмир, Канадский Арктический архипелаг).
Газоанализатор работал в автоматическом режиме с 15 февраля по 26
апреля 1998
г., захватив сутки полярной ночи и сутки уже начавшегося
полярного
дня. Измерительный цикл установки занимал 20 мин.
Одновременно с атмосферной составляющей определялось присутствие
CH2O в
заполненных воздухом пустотах снежного покрова как на суше, так
и
во льдах
Северного Ледовитого океана (65 км к
северу от основной
лаборатории). Данные по
концентрации CH2O непрерывно сопоставлялись со
значениями приповерхностной
концентрации O3 над станцией Алерт.
Сравнительный анализ данных и теоретически ожидаемых значений
скорости
фотодиссоциации формальдегида обнаружил значительные расхождения
и привел
исследователей к выводу, что такое несовпадение может быть
вызвано выработкой
CH2O в фотохимических процессах, происходящих на
границе снега с воздухом.
Поступление этого газа сравнимо с его основным производством в
свободной
тропосфере в реакции между гидроксид-радикалом OH и метаном
CH4.
Образующийся формальдегид под действием света диссоциирует,
становясь в свою
очередь основным источником поступления в нижнюю тропосферу
полярных
регионов таких активных оксидантов, как свободные радикалы.
Авторы считают вероятным, что формальдегид участвует и в
фотохимических
процессах на поверхности снега, способствуя высвобождению брома,
а это - первый
шаг к истощению тропосферного озона в
Арктике.