羟基的节日
地球的清洁一天没有来工作
可能是世界末日那天出现在我们意料:大气的清洁服务未能出现在工作。地球的最令人不安的秘密的新陈代谢是一个化学负责清洁的大部分污染的大气。如果花了一天假,我们将严重受损,烟雾传播未经检查的整个星球。
问题的化学物质称为羟基。其分子由一个氧原子和一个氢原子。他们创建当紫外线辐射轰击臭氧等常见气体和水蒸气。但它是最短暂的化学物质。几乎就被创建,它与其他分子反应,主要是一些污染物质,并再次消失了。平均寿命大约一秒钟的时间。因为它走的如此之快,它也是相当罕见,平均大气中的浓度低于一万亿分之一。你可以把每一个分子的东西进埃及的大金字塔,还有两更大气的空间。
但它对地球上的生命是至关重要的。为羟基,或多或少,大气的洗涤剂。它将各种气态污染物,这样他们成为溶于水,在雨中洗去。这个过程被称为氧化。举个例子,羟基转化为二氧化硫,否则会堵塞空气好几个月,酸雨,很快就倒在了地上。同样发生在一氧化碳和甲烷(这两种氧化为二氧化碳),氮的氧化物,和许多其他人。主要污染物不中和是二氧化碳,这部分结果,有一个更长的时间比大多数其他污染物在大气中的寿命。
羟基的浓度通常更高的热空气在热带地区,紫外线最强烈的地方,但接近不存在在北极,在那里,尽管臭氧漏洞,通常没有紫外线来赚更多的羟基。因此,“有毒化学物质可能存活几天在热带地区将持续一年或以上在北极空气,”Frank Wania说多伦多大学的。这是一个原因,他说,为什么污染物喜欢酸阴霾和农药积累在北极,中毒北极熊和其他。
羟基有艰苦的生活跟上我们的污染气体,特别是因为它是摧毁在氧化的过程中。恐惧气氛的看门人可能回去几年过度劳累和麻烦。但由于化学是如此短暂和罕见的,几乎不可能直接测量羟基浓度。所有的间接估计,基于测量与它反应的化学物质。所以当乔尔·莱文,NASA的化学家,建议早在1980年代,空气中羟基可能下降了25%在过去的三十年,他的论点没有多大进展,因为他无法证明这一点。没有机会对他产生一些明确的林曲线对二氧化碳。
2001年,一个简短的IPCC报告中预测可能下降20%羟基2 100年,因为过剩的需求放在涨潮的污染,遇到了同样的命运。同年的报告罗纳德·Prinn主要从麻省理工学院的大气化学家,可能减少全球羟基在1990年代的水平。
但是我们应该担心。羟基氧化化学比其他任何一个花费更多的能量。化学是一氧化碳。排放主要来自森林大火,ios版雷竞技官网入口 燃烧,小型的家用炉灶,它多年来一直灰姑娘污染物。危险的人类在密闭空间,这在很大程度上忽略了作为环境污染物的威胁。最大的担忧是,二氧化碳氧化。但其浓度在二十世纪全球在空中翻了三倍。一个瓶颈,这意味着可以更广泛的前奏的清洁服务。
在缺乏良好的数据对羟基及其作品,可能提前找到一个问题的最好的希望是通过建模。萨莎Madronich,国家大气研究中心科罗拉多州博尔德市是为数不多的几个研究人员试图模型羟基可能如何应对变化的污染水平。他说,大气清洁服务有一个断裂点:“在高污染、大气的化学变得混乱,非常难以预测。超过一定阈值,羟基可以减少灾难性的。”Many urban areas, he says, "are already sufficiently polluted that hydroxyl levels are locally suppressed." This is partly because the sheer volume of pollution consumes all the available hydroxyl, but also because the smog itself prevents ultraviolet radiation from penetrating into the air to create more.
“氧化过程应该清洁的空气几乎关闭smog-bound雅典和墨西哥城等城市,”他说。需要呼吸新鲜空气从农村来恢复它们。“在未来,如果大地区的大气今天这些城市污染,那么我们可以预期羟基的崩溃在全球范围内。”With large areas of Asia becoming submerged beneath a cloud of brown haze every year, it may be that the atmosphere is approaching just such a crisis. Nobody knows.
但是末日场景可能需要另一个元素。如果清理化学是在太多的压力下污垢,最糟糕的事情发生会减少供应的化学。所以关键的问题可能是:可能会减少大气中产生的羟基的数量?烟雾显然是一个问题,因为它可以减少紫外线辐射在低层大气中。但更厚的臭氧层,自然对紫外线的防护过滤器,可以产生同样的效果。和世界目前很难修复受损臭氧层,让它更厚。我们努力解决环境问题可能会加剧。
令人担忧的是,在过去的30年左右的时间里,我们一直生活在借来的时间与羟基。氯氟烃等污染物臭氧层变薄,所以让更多的紫外线辐射到低层大气。虽然不利于海洋生态系统,可能会导致更多皮肤癌供应,确保加强羟基许多其他污染物的净化空气。可以说,它帮助行星清洁服务保持在涨潮的污染。在接下来的半个世纪里,我们应该再次成功地治愈臭氧层。
有良好的生态,健康影响,甚至气候原因这样做。但是它有缺点羟基。
这是世界末日的场景。如果我们修复臭氧层,我们将减少羟基生产到20世纪中叶的水平。但我们将做它的时候要求羟基的服务大大高于他们。可以交叉,当Madronich的阈值和氧化过程在大气中进入急剧下降。我没有数据,没有模式,没有同行评议的论文来证明这一场景。只是:一个场景,而不是一个预测。但它是合理的猜测。这可能发生。
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