Известно, что конечная судьба попадающих в атмосферу веществ определяется окислительной способностью воздушной среды, которая в свою очередь зависит от присутствия высокоактивных радикалов (прежде всего OH), появляющихся в результате фоторазложения озона.
Поэтому резкое истощение озонового слоя в приповерхностной атмосфере Арктики в период восхода там Солнца предоставляет возможность лучше понять процессы, регулирующие баланс озона и, значит, окислительные способности воздуха.
Катализатором разрушения молекул озона (O3) служат атомы брома; разрушение прекращается, когда бром вступает в реакцию с формальдегидом CH2O, порождая относительно инертный бромид водорода (HBr). Однако на сегодня ни роль брома, ни вклад формальдегида количественно до конца не поняты, в частности ни одна из математических моделей не предсказывает высокой концентрации формальдегида в нижних слоях арктической атмосферы.
Э.Л.Самнер и П.Б.Шепсон (A.L.Sumner, P.B.Shepson; Университет им.Пардью в Вест-Лафайете, штат Индиана, США) провели детальные измерения газофазной концентрации формальдегида на канадской полярной станции Алерт (о.Элсмир, Канадский Арктический архипелаг). Газоанализатор работал в автоматическом режиме с 15 февраля по 26 апреля 1998 г., захватив сутки полярной ночи и сутки уже начавшегося полярного дня. Измерительный цикл установки занимал 20 мин. Одновременно с атмосферной составляющей определялось присутствие CH2O в заполненных воздухом пустотах снежного покрова как на суше, так и во льдах Северного Ледовитого океана (65 км к северу от основной лаборатории). Данные по концентрации CH2O непрерывно сопоставлялись со значениями приповерхностной концентрации O3 над станцией Алерт.
Сравнительный анализ данных и теоретически ожидаемых значений скорости фотодиссоциации формальдегида обнаружил значительные расхождения и привел исследователей к выводу, что такое несовпадение может быть вызвано выработкой CH2O в фотохимических процессах, происходящих на границе снега с воздухом. Поступление этого газа сравнимо с его основным производством в свободной тропосфере в реакции между гидроксид-радикалом OH и метаном CH4. Образующийся формальдегид под действием света диссоциирует, становясь в свою очередь основным источником поступления в нижнюю тропосферу полярных регионов таких активных оксидантов, как свободные радикалы.
Авторы считают вероятным, что формальдегид участвует и в фотохимических процессах на поверхности снега, способствуя высвобождению брома, а это - первый шаг к истощению тропосферного озона в Арктике.
