空气里的污染物可能一时泛滥成灾，但是“大气清新剂”总能把它们清理干净。这些空气中的清洁工就是来自太阳的的紫外线。

　    地球的低层大气（对流层）的活动能实现自我清洁的机制，清除氧化氮、甲烷、一氧化碳。紫外线辐射扯裂了臭氧的分子结构，制造出氧原子，氧原子随后就会与水发生反应，产生起清洁作用的氢氧自由基（也就是OH）。产出的氢氧自由基非常活跃，很快就能与大气痕量气体发生反应，例如，它们可以迅速把空气中的污染物一氧化碳，转化为二氧化碳。

　    我们能否依赖氢氧自由基的清洁力？清洁这些污染是否会耗尽它们的力量？我们很难回答这些棘手的问题，因为我们无法通过实证找到答案。由于这些辐射在反应前仅仅能保持一秒左右的时间，而且它们的浓度很小，所以很难测试OH的水平。但是研究人员已经战胜了这个技术挑战，可以直接测量出五年内，大气中氢氧自由基的含量。

　　这项研究以德国南部Hohenpeissenberg气象站的观测为基础，研究发现每年大气中的氢氧自由基含量都没有太大的变化。“OH水平没有一个长期的变化趋势，”研究人员写道。看来，每年都有不少余下的大气清洁剂。但是也有个坏消息：报告的合著者、Jülich研究中心的Franz Rohrer认为，从另一个角度来看，观测也说明，大气化学家还没能充分理解我们大气中这些氢氧自由基产生、消亡之间的复杂反应。

　　减少、再使用、再循环

   　 虽然氢氧自由基因为消灭污染物而减少，Rohrer说，但是也有些相同的分子能帮助它们再生。“这是个异常复杂的系统。化学反应都是相互联系的，会产生一系列连锁反应。我们试着了解其中发生的每一个反应，然后把它们结合起来，统一在一个模型中，看看最后这个系统的OH水平有什么变化。”

　    出乎研究人员的预想，他们发现，大气中氢氧基的含量似乎只是取决于一个特定波段的紫外线的密度。（也就是UVB，波长在280至315nm之间）“我们拿到结果的时候，简直没有人相信这是真的，”Rohrer说，“这个化学反应系统中，肯定发生了什么调节过程，才能把其他所有因素排除在外。”

　   在此之前，研究人员通过几周的观测，已经发现在自由基浓度和紫外线辐射之间有某种强烈的联系，但是从来没有发现这种联系在几年内都能保持稳定。

     只要对UVB辐射做个简单的测试，就能预报OH的浓度。这个数据比现在这些复杂的大气模型精准得多，后者还要考虑温度、臭氧含量和污染程度等等因素。“从观测看来，很明显，我们还没有找到恰当的理论来解释低层大气中的氧化物。”加州理工学院的一位大气化学家Paul Wennberg说。

　　阳光普照

　　但是，研究人员已经简化了测量氢氧自由基水平的方法。现在，我们可以在UVB辐射测量的基础上，确立一个“OH指数”。这样，研究人员就能更轻松地观测大气清洁剂含量的长期走势。

　　以后，自由基浓度会发生什么变化？瑞士联邦技术学院的一位大气科学家Martin Wild写道，这当然要看地球臭氧保护层的状况。根据《自然》最近的报道，过去十年中，臭氧层的水平有所下降，多亏破坏臭氧层的污染物不断减少，最近又有了回升的趋势。现在，我们大气清洁的机制还在正常工作；不过，如果臭氧层持续变薄，那氢氧自由基的水平就可能起变化。 (cuixs)