1 Лекция 9 Строение атмосферы. Деградация атмосферы. 2

1 Лекция 9 Строение атмосферы. Деградация атмосферы.

2 Хим.состав атмосферы.

3 Земная А. состоит преим. из азота и кислорода, а также содержит малые кол-ва аргона, углекислого газа, неона и др. постоянных и переменных. озона, окислов азота, двуокиси серы и нек-рых др. газов. Хим. состав сухого воздуха сравнительно мало изменяется до высоты ок. 100 км. Наиб, важная переменная компонента А.— водяной пар, концентрация к-рого колеблется у земной поверхности от 3% в тропиках до 2-10_6% в Антарктиде. Осн. масса водяного пара сосредоточена в тропосфере. Ср. содержание его в вертикальном столбе А. в умеренных широтах составляет ок. 1,6—1,7 см «слоя осаждённой воды». Изменчивость содержания водяного пара в тропосфере определяется взаимодействием процессов испарения, конденсации и горизонтального переноса. В результате конденсации происходит образование облаков и выпадение атм. осадков в виде дождя, града, снега. Процессы фазовых превращений воды протекают пре­им. в тропосфере. Важное влияние на атм. процессы оказывает озон, сосредоточенный в осн. в стратосфере и обеспечивающий поглощение солнечной УФ-радиации.

4 Одной из наиболее оптически активных компонентов является атм. аэрозоль — взвешенные в воздухе твёрдые и жидкие частицы размерами от неск. нм до неск. десятков мкм. Аэрозоль наблюдается как в тропосфере, так и в верхних слоях А., попадая в неё с земной поверхности в результате индустриальных загрязнений, вулканич. извержений, а также из космоса. Концентрация аэрозоля быстро убывает с высотой.

5 Существенной переменной компонентой А. является углекислый газ, изменчивость содержания к-рого связана с жизнедеятельностью растений, индустриальными загрязнениями и растворимостью в морской воде (газообмен между океаном и А.).

6 Стратификация атм.

7 Изотермы атмосферы в соответствии с особенностями изменения среднесуточной темп-ры для низкого (сплошная линия) и высокого (пунктир) уровней солнечной активности.

8 Основные загрязнители 1) Взвеси. Взвеси представляют собой крошечные частицы и капли, находящиеся в воздухе во взвешенном состоянии. Мы наблюдаем их в виде смога или дымки. 2) Углеводороды и другие летучие органические соединения. Эта группа включает в себя бензин, растворители для красок и растворы органических чистящих веществ, переходящие в воздух в виде паров. 3) Угарный газ (СО). Он очень ядовит. 4) Оксиды азота (NOx). Несколько газообразных соединений азота и кислорода.

9 Основные загрязнители 5) Оксиды серы, в основном диоксид, т.е. сернистый газ (S02). Он ядовит как для растений, так и для животных. 6) Свинец и другие тяжелые металлы. 7) Озон и другие фотохимические окислители. Озон - высокотоксичный для растений и животных газ. 8) Кислоты, в основном серная и азотная. Они чаще всего присутствуют в виде капель жидкости, образующих кислотные дожди и туманы.

10 Результаты загрязнения

11 Результаты загрязнения

12 Результаты загрязнения. Кислотные дожди. SO2 + ½ O2 + H2O = H2SO4; NO2 + H2O = HNO3;

13 Результаты загрязнения. Кислотные дожди. Источники кислотообразующих загрязнителей

14 Результаты загрязнения. Кислотные дожди.

15 Результаты загрязнения. Кислотные дожди. Деградация лесов.

16 Результаты загрязнения. Кислотные дожди.

17 Результаты загрязнения. Кислотные дожди. Кислотные осадки вымывают биогены из почвы. Частички гумуса и глины обычно заряжены отрицательно и удерживают такие положительные биогенные ионы, как К+, NH4 + , Са2+

18 Результаты загрязнения. Кислотные дожди. Разрушительное воздействие кислотных дождей на каменные изделия.

19 Результаты загрязнения. Парниковый эффект. Парниковый эффект. Автомобиль или парник нагреваются на солнце, так как световая энергия, проникающая внутрь через стекло, поглощается и превращается в тепловую, т. е. в инфракрасное излучение, не проходящее через стекло. Когда тепло таким образом улавливается, температура поднимается. Аналогично нагревается атмосфера Земли: свет сквозь нее проникает, а инфра­красное излучение поглощается углекислым и некоторыми другими газами. Чем выше концентрация этих газов, тем чувствительнее такой парниковый эффект

20 Результаты загрязнения. Парниковый эффект.

21 Результаты загрязнения. Парниковый эффект.

22 Ср. месячные значения общего содержания 03 изменяются в зависимости от широты и времени года в пределах 0,23— 0,52 см (толщина слоя озона при наземном давлении и темп-ре). Наблюдаются увеличение содержания 03 от полюсов к экватору и годовой ход с минимумом осенью и максимумом весной.

23 Результаты загрязнения. Озоновые «дыры».

24 Результаты загрязнения. Озоновые «дыры».

25 Результаты загрязнения. Фотохимический смог. А. Утром Б. Полдень. Воздух мутный от густого смога.

26 Результаты загрязнения. Фотохимический смог.