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対流圏のヒドロキシルラジカル濃度と太陽紫外線放射の強い相関関係

Nature 442, 7099 doi: 10.1038/nature04924

大気中にあって化学的な浄化作用を行う最も重要な物質はヒドロキシルラジカル(OH)である。この物質は大気の酸化力を決定し、それによってほとんどすべての気体汚染物質の除去が規制されている。しかしながら、大気中へのOHの供給は限られており、汚染の拡大や気候変動による消失が上回り、好ましくないフィードバック効果が生じている可能性がある。OH濃度は変動が大きいため、これまでは局地的な観測によってこの化学種の濃度変動を監視することは困難だった。本論文では、大気中のOH濃度の長期間測定結果とその解析について報告する。この測定は南ドイツのホーエンパイセンベルクの気象観測所で1999年〜2003年に行われた。OH濃度は、極めて多くの反応物の影響を受けるにもかかわらず、測定期間を通じて太陽紫外線放射に強い線形従属関係を示すことが明らかになった。大気中の反応を扱う詳細な数値モデルと微量気体濃度の測定から、観測された相関関係はOHに影響を与える各過程の間で働く相補的な調節作用の結果生じるが、現在の大気化学の知識ではこれらの相互作用を十分に解明できないことが示される。さらに、今回観測されたようにOH濃度と紫外線放射の間に安定した関係が存在することから、ホーエンパイセンベルクのデータセットのOH濃度には長期的変動傾向はみられないと推測される。

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