¿Cuáles son las principales causas de la destrucción de la capa de ozono sobre la Antártica?

* ¿Cuáles son las principales causas de la destrucción de la capa de ozono sobre la Antártica?

Los inviernos en la Antártica son oscuros y constan de 3 meses sin radiación solar, lo que hace que en la estratosfera se forme una corriente de aire conocida como vórtice. El aire que queda atrapado dentro de esta corriente se vuelve demasiadamente frio durante la noche por lo que se forman unas partículas de hielo llamadas nubes polares estratosféricas (NEPs) de agua y ácido nítrico. Estas nubes proporcionan las superficies para las reacciones químicas que conducen a la destrucción de la capa de ozono.

* ¿Qué tipo de partículas se forman durante el invierno antártico que eventualmente se convierten en superficies catalíticas para la destrucción del ozono?  *¿Describir los procesos químicos que ocurren en la superficie de las partículas que componen las nubes estratosféricas polares (PSC)?

En el invierno, las moléculas no destructoras del ozono como el HCl o el ClONO2 reaccionan sobre las superficies de las partículas de las NEPs convirtiéndose en moléculas de cloro reactivas (Cl2 y HOCl), las cuales al comienzo de la primavera por acción de la radiación solar se separan en sus correspondientes átomos de cloro, que son responsables de la destrucción de la capa de ozono.

                               ClONO2 + HCl → Cl2 + HNO3                    Cl2 + Luz solar → 2Cl.

                             ClONO2 + H2O → HOCl + HNO3                HOCl + Luz solar → Cl. + OH

* ¿Qué fenómeno natural causa una disminución en las velocidades de la destrucción del ozono estratosférico?

El ozono se ve influenciado por los cambios en la radiación solar, ya que este se forma en presencia de la radiación ultravioleta del sol, por lo tanto a una mayor radiación solar menos destrucción de ozono hay. Por ejemplo, en la Antártida en el invierno, el agujero de la capa de ozono empieza a notarse por el aumento de la destrucción del ozono mientras que a finales de la primavera o comienzos del verano se reduce esta destrucción, por lo que el tamaño del agujero de la capa de ozono desaparece.

* ¿Es posible la formación de un agujero en la capa de ozono sobre el polo norte? *¿Qué características tiene esta región del planeta que la hace menos susceptible a procesos de destrucción del ozono?

Si es posible, los inviernos en el Ártico son variables: algunos son cálidos y otros son mas fríos, sin embargo, en los últimos años los inviernos cada vez son más fríos y estas bajas temperaturas son las que estimulan la destrucción de la capa de ozono, ya que se crean las condiciones propicias para la formación de las nubes estratosféricas polares.  A pesar de esto, el agujero de la capa de ozono del Ártico no se puede comparar con el de la Antártida, las condiciones extremas de la Antártida hasta el momento son muy diferentes a las del Ártico.

Las condiciones de invierno en el Ártico al igual que las condiciones de la Antártida, conllevan a la formación de una región aislada limitada por vientos fuertes que hace que las temperaturas sean lo suficientemente frías para que se formen las nubes estratosféricas polares. Pero debido a que la simetría geográfica del polo norte (ubicado en medio del océano Ártico, rodeado de continentes) es diferente a la del polo sur (ubicado en el continente Antártico, rodeado de océanos), los fenómenos meteorológicos que perturban la corriente del viento son menos estable por encima de la región Ártica que por encima de la Antártida, lo que hace que la temperatura del Ártico no sea tan fría como la de la Antártida, por lo tanto hay menos formación de nubes estratosféricas polares. Además es raro que las condiciones frías del Ártico persistan hasta marzo,  donde la disponibilidad solar es suficiente para iniciar con la destrucción del ozono.

* A una altitud de 35 km, la concentración promedio de O* y CH4 es de aprox. 100 y 1x1011 moléculas/cm3 y la constante de velocidad de la reacción O* + CH4 → OH + CH3 es 3x10-10 cm3/moléculas.s. Calcule la velocidad de destrucción de metano en moléculas/s.cm3 y en g/año. cm3 bajo estas condiciones.

 RTA/ V= 3000 molécula/cm3.s y 2,514x10-12 g/cm3.año[pic 1]

* Teniendo en cuenta que el cloro gaseoso es la forma estable del elemento y que el ΔHf* para el Cl atómico es +121,7 kJ/mol. Calcule la longitud de onda máxima que puede disociar el cloro diátomico en su forma monoatómica. A qué tipo de luz corresponde esta radiación?

RTA/ La longitud de onda máxima es de 982,9 nm y corresponde a la radiación infrarroja.[pic 2]

*Por que el mecanismo que involucra dicloroperóxido (Mec II) es de poca importancia en la destrucción del ozono comparado con el mecanismo I, en las regiones superiores de la estratosfera?

*Qué tipo de metodologías analíticas se utilizan para determinar la concentración de material particulado en la atmosfera?

Uno de los métodos más utilizados es el método gravimétrico de referencia el cual consiste en el muestreo de aire durante 24 horas a caudal fijo que se hace atravesar un filtro donde se retiene el material particulado, un cabezal de corte seleccionara la fracción del material particulado que interese (PM10, PM2,5, etc). Restando el peso del filtro tras el muestreo y previamente al mismo (en blanco) y dividiendo por el volumen total del muestreo se obtiene la concentración del MP.

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