持久性的臭氧

Question

用紫外线臭氧在高层大气中形成,并被紫外线分解,自发的反应和人工污染物。

假设没有人为污染物,太阳是神奇地替换为一个巨大的热灯熄灭没有紫外线但保持当前的温度,需要多长时间的臭氧衰减的协议或反应自然污染物?

公认的回答另一个问题是三天。那是严重的不符合一切我听说关于臭氧损耗以年才能恢复。也许这是因为另一个问题询问臭氧海平面附近发布,我问同温层中的臭氧呢?

Answer 1

让我们首先考虑的场景没有自由基,可以作为催化剂的O_3美元毁灭。在这样的场景中,添加到没有紫外线辐射,光解的臭氧(O_3美元+紫外线→提取成分+ O)美元是不可能的。因此,破坏臭氧层的唯一途径是通过反应

O_3美元+ O·→2美元提取成分

但缺乏紫外线辐射也会停止生产原子氧通过光解作用,因此只有先前存在的原子氧将用于反应。然后,为简单起见我们可以考虑两种极端场景:

1. 所有的原子氧形式提取成分和臭氧水平保持不变美元在同一水平前关闭紫外线辐射。
2. 所有的原子氧用于破坏臭氧层

在第二个场景中O_3将取决于美元的最终浓度的初始浓度和原子氧。但见下图,平流层的原子氧浓度远低于O_3美元之一,因此臭氧水平永远不会降至零。

(图来自在这里)

现在让我们考虑更现实的情况,还有其他的“polutants”,可以分解臭氧。最常见的是氢氧自由基(OH·),一氧化氮自由基(·),氯自由基(Cl·)和溴激进(Br·) (源),前两个是唯一自然发生的。因此,剩余臭氧从我们的第一个场景将会减少到零的反应,比如:

美元哦+ O_3→{HO} _2 +美元提取成分

或

${没有}_2 + O_3→{没有}_3 +美元提取成分

在其他人。

确切的时间将取决于高程,臭氧以及激进分子的丰度不同数量级槽平流层。还将取决于具体的光谱“sustitute太阳”,作为其中的一些反应也由光和可能不会发生在缺乏合适的波长的光。

我知道这个答案可能是令人失望的,因为它似乎一个模型需要运行真的说需要多长时间破坏平流层臭氧。但我仍然认为一个信息11月后没有一个回答。我希望,它激励一个更好的答案或改善。