Gewitterwolken können Löcher in Ozon Stanzen.

Der gleiche Prozess, der ein Ozonloch über der Antarktis schafft zeigt sich über großen Sommer Sturm Wolken in den Vereinigten Staaten und es Ozon zerstören könnte, schlägt eine neue Studie.

Neunzig Prozent der Erdoberfläche Ozon ist in der Stratosphäre (die zweite Schicht der Atmosphäre, direkt über die, die wir atmen, der Troposphäre). Dieses Ozon bildet die Ozonschicht, die alles auf der Erde vor schädlichen ultravioletten Strahlen der Sonne schützt.

Ozonzerstörung in der unteren Stratosphäre verursacht durch reaktive Chlor und Brom-Moleküle, so genannte freie Radikale. Die freien Radikale stehlen eines Ozon drei Sauerstoffatome. Eine tägliche Sauerstoff-Molekül, die die gleichen schützenden Vorteile konferieren nicht verwandelt verlieren ein Atom Ozon.

In der Regel die chemischen Reaktionen, die Ozon Zappen geschieht nur bei extrem kalten Temperaturen — über minus 112 Grad Fahrenheit (minus 80 Grad Celsius) – wie hoch in die Atmosphäre über den gefrorenen Polen. Aber Jim Anderson, Leitung Autor der neuen Studie, Verdacht auf Erhöhung der Konzentration von Wasserdampf in der Stratosphäre durch Gewitterwolken bedeutete, dass die chemischen Reaktionen bei höheren Temperaturen über den mittleren Breiten der Vereinigten Staaten gesehen wecken würde.

"Jedes Mal, wenn Sie die richtige Konzentration von Wasser und Temperatur gerecht werden, diese Reaktionen stattfinden werden", sagte Anderson, eine atmosphärische Chemie-Professor an der Harvard University.

Wasserinjektionen

Hoch aufragende Gewitterwolken, die Täter hinter schweren Stürmen tragen Wasserdampf hoch in den Himmel über Konvektion. Während der Überwachung Flüge zwischen 2001 und 2007, Wissenschaftler fanden die Wolkenobergrenze Griff in die untere Stratosphäre in Höhen zwischen 9 und 12 Meilen (15 bis 20 Kilometer) über uns, senden die Wasser enthaltenen empor. [Infografik: Schichten der Erdatmosphäre]

"Diese konvektive Stürme injizieren Wasser weit mehr tief in die Stratosphäre als irgend jemand jemals vermutet und, die sofort begannen, uns sorgen", sagte Anderson OurAmazingPlanet.

Andersons Hauptanliegen ist freie Chlorradikale. Die Atome übernehmen ihre Gefährlichkeit während eine schnelle Serie von chemischen Reaktionen, die stattfinden, auf der Oberfläche der Wasser-Sulfat-Aerosole, winzige Tröpfchen, die in der unteren Stratosphäre allgegenwärtig sind.

"Die Chemie des diese Aerosole-Sulfat-Wasser ist so die Conversion-Rate von anorganischem Chlor ist eine Funktion nicht nur Temperatur, sondern von Wasserdampf und Temperatur," sagte Anderson. Hinzufügen bedeutet mehr Wasserdampf in die untere Stratosphäre freie Chlorradikale bei höheren Temperaturen bilden kann, erklärte er. Das reichliche Sonnenlicht, die in niedrigeren breiten steigert auch die Reaktionsgeschwindigkeit.

Die Studie zeigt, dass Chlor Moleküle innerhalb der ersten 24 Stunden nach einem Sturm schnell aufbauen. Infolgedessen kann Ozon-Verlust um zwei Größenordnungen im Vergleich zu der regelmäßig trockenen Stratosphäre erhöhen.

"Wir waren sehr überrascht von der Rate, die die Chemie auf die Sonneneinstrahlung in der unteren Stratosphäre reagiert", sagte Anderson. "Diese Umwandlung erfolgt in einem Zeitraum von tagaktiv, und das ist viel schneller als wir erwartet hatten."

Direkte Beobachtungen erforderlich

Computer-Modellierung, kombiniert mit Daten aus Forschungsflugzeug, zeigt das Recht über den zentralen Vereinigten Staaten im Sommer auftreten, die neue Studie findet.

Jedoch hat niemand direkt beobachtet den Prozess stattfindet. Das macht andere Wissenschaftler fasziniert aber vorsichtig über die Theorie.

"Ich nachweislich den Fall doch Jims glaube nicht", sagte Andrew Dessler, Professor für Atmosphärenchemie an der Texas A & M University. "Wir haben keine Daten zu widerlegen oder die Idee zu unterstützen."

Mary Barth, ein Wissenschaftler mit dem National Center for Atmospheric Research, sagte, dass Andersons Papier wird ermutigen die Forschungsgemeinschaft "auf Dinge ein wenig anders aussehen."

"Verstehen, wie viel Zeug in die Stratosphäre gelangt, ist etwas, was wir noch im Detail herauszufinden. Was er tut, drängt uns, wirklich seine Theorie zu bewerten und bekommen einige Daten zu sehen, ob es sinnvoll ist,"sagte sie.

Anderson und seine Co-Autoren fordern NASA fliegen Forschungsflugzeug durch stratosphärischen Wolkenobergrenze, Nachweis der Ozonchemie Loch in ihrem Papier, veröffentlicht heute (26 Juli) in Science Express, der Online-Ausgabe der Zeitschrift Science zu bestätigen

"Wir haben eine sehr leistungsstarke Grundlage der Chemie, die wir durch viele Beobachtungen von einer Vielzahl von Bedingungen überprüft haben", sagte Anderson. "Es ist wahr, dass hätten wir unseren Weg, wir dies im Rahmen einer konvektiven Veranstaltung gegenüber den Vereinigten Staaten zu beobachten möchten." Zukünftige Forschung konnte auch zeigen, ob der Prozess auf Stürme beschränkt ist, oder wenn Wasserdampf in der Stratosphäre, so dass freie Radikale, Ozon über eine weite Fläche zum Abbau zirkuliert.

"Wenn der Wind bläst die Luft und es gegangen ist, dann ist dies ein Kuriosum" Dessler sagte. "Auf der anderen Seite gäbe es genügend Wasserdampf aus dieser Ereignisse haben einen nachweisbaren Einfluss auf Ozon. Wenn es passiert, wollen wir wissen, ob dies wichtig, auf einer hemisphärischen Skala ist oder dies Auswirkungen auf globale Ozon hat."

Diese Geschichte wurde von OurAmazingPlanet, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt.