Основные парниковые газы имеющие антропогенные источники выброса в

Основные парниковые газы, имеющие антропогенные источники выброса в атмосферу Углекислый газ СО 2 Метан СН 4 Закись азота N 2 O Фреоны Тропосферн. озон О 3 Окись углерода СО Парниковый эффект разогревание разогревание нет Влияние на стратосферный озон увеличивает или уменьшает может увеличивать или уменьшать уменьшает нет Основные антропогенные источники ископаемое топливо; вырубка лесов рисовые поля; ископаемое топливо, сжигание биомассы удобрения; конверсия землепользова ния холодильная промышленн ость; аэрозоли; промышленн ые выбросы углеводород ы NOx; сжигание биомассы ископаемое топливо; сжигание биомассы; вырубка лесов Природный источник океаны; дегазация Земли влажная тундра, болота почва; тропические леса нет углеводород ы окисление углеводород ов Время жизни в атмосфере 50– 200 лет 150 лет 60– 100 лет от недели до нескольких месяцев месяцы Концентрация у поверхности 356 ppm 1, 7 ppm 0, 31 ppm 0, 53 ppb 20– 40 ppb 0, 1 ppm Концентрация в доиндустриальную эпоху 280 ppm 0, 79 ppm 0, 288 ppm 0 10 ppb 40– 80 ppb

Единицы измерения малых концентраций газов 1 ppm – 1 млн. доля 1 ppb – 1 млрд. доля

Вертикальный профиль паров воды

Волгоград Июль, 1999 -2009 Форсинг СО 2 Удвоение СО 2

Озон Цикл Чепмена (1930 г. ) Фотодиссоциация кислорода О 2 + h O + O ( = 0, 130– 0, 175 мкм) О 2 + h O + О 2 ( < 0, 24 мкм) Образование озона О + О 2 + M О 3 + M Разрушение озона О + О 3 O 2 + О 2 – на больших высотах О 3 + h O 2 + O ( = 0, 2– 0, 3 мкм) О + О 3 = 2 O 2, О 3 + О 3 = 3 O 2, О 3 + О 2 = О + 2 O 2

Пути гибели озона в стратосфере Азотный цикл (NOx): N 2 O + O(1 D) → NO + NO О 3 + NO → NO 2 + О 2 NO 2 + О → NO + О 2 Водородный цикл (HOx) : Н 2 O + O → OH + OH ОН + О 3 → НО 2 + О 2 НО 2 + О 3 →ОН + 2 О 2 Хлорный цикл, фреоны (Cl. Ox): CFCl 3 + hν → CFCl 2 + Cl Cl + O 3 → Cl. O + O 2 Cl. O + O → Cl + O 2

Озо новая дыра — локальное падение концентрации озона в озоновом слое Земли (примерно на 30%). Антропогенное Воздействие Сl- и Br- содержащих фреонов ? ! Время жизни десятки лет Заменены на F-содержащие фреоны

Природные источники • Особенности циркуляции атмосферы (вынос холодных масс воздуха из Арктики и Антарктиды). Антарктическая «озоновая дыра» существует не постоянно. Она появляется в конце зимы — начале весны. Низкие температуры антарктической зимы приводят к образованию полярного вихря. Воздух внутри этого вихря движется по замкнутым траекториям вокруг Южного полюса. В это время полярная область не освещается Солнцем, и там озон не возникает. С приходом лета количество озона увеличивается и снова выходит на прежнюю норму. То есть колебания концентрации озона над Антарктикой — сезонные. • Действие вулканов (Извержение Пинатубо в июне 1991 уменьшило уровень озона в течении 3 -х лет за счёт сернокислых аэрозолей)

среднее глобальное содержание озона в земной атмосфере 297 ед. Добсона Волгоград Широтный ход средних значений общего содержания озона [37]. 1 — средние годовые (1957— 1975 гг. ), 2 —в месяц максимума, 3 —в месяц минимума.

Среднее распределение парциального давления озона (Рз м. Па) по высоте в низких (9° с. ш. ), средних (47° с. ш. ) и высоких (85° с. ш. ) широтах тип А — тропический, устойчивое ото дня ко дню вертикальное распределение. Максимум озона на высотах 25 -30 км. тип В —умеренный, в умеренной зоне, максимум на высотах 22— 24 км. При этом форма профиля и количество озона изменчивы из-за атмосферной циркуляции тип С — полярный, низкое положение озонопаузы, Максимум на высотах 13— 18 км.

Биологи выделяют: • Ближний ультрафиолет, УФ-A лучи (UVA, 315— 400 нм) • УФ-B лучи (UVB, 280— 315 нм) • Дальний ультрафиолет, УФ-C лучи (UVC, 100— 280 нм) Практически весь УФ-C и приблизительно 90 % УФ-В поглощаются озоном, водным паром, кислородом УФ-А слабо поглощается атмосферой.

Интенсивность излучения УФ-А и УФ-Б зависит от: • от концентрации атмосферного озона над земной поверхностью • от угла Солнца • от высоты над уровнем моря • от атмосферного рассеивания • от состояния облачного покрова • от степени отражения УФ-лучей от поверхности (воды, почвы)

Спектр солнечного излучения, проходящий через атмосферу (I — излучение вне атмосферы, II— в ясный день у поверхности Земли, III — в случае сплошной облачности, IV—свет в густом лесу

Положительные эффекты УФ-излучения Излучение в УФ области спектра 290— 400 нм (УФ-А) • активирует защитные механизмы, • повышает уровень иммунитета, • увеличивает секрецию ряда гормонов. • образование в организме витамина Д, укрепляющего костно-мышечную систему и обладающего антирахитным действием. Длительная недостаточность УФИ - «световое голодание» . Нарушение минерального обмена веществ, снижение иммунитета, быстрая утомляемость.

Действие на кожу Длительное действие УФ облучения – ожоги. . (рак кожи, старение и появление морщин). Образование на коже витамина D, Жир кожного сала, находящийся на поверхности кожи, подвергается воздействию УФ и затем впитывается в кожу. Если смыть кожный жир перед загаром, витамин D не сможет образоваться. Если смыть кожный жир сразу же после пребывания на солнце, то витамин D может не успеть впитаться в кожу.

Действие на сетчатку глаза УФ излучение неощутимо для глаз человека 1) При интенсивном облучении вызывает радиационное поражение (ожог сетчатки). резкое снижение зрения и пятно перед глазами. 2) УФ чрезвычайно нужен для глаз человека. Солнечный свет оказывает расслабляющее воздействие на окологлазные мускулы, стимулирует радужную оболочку и нервы глаз, увеличивает циркуляцию крови. Регулярно укрепляя с помощью солнечных ванн нервы сетчатки, вы избавитесь от болезненных ощущений в глазах, возникающих при интенсивном солнечном свете.

АЭРОЗОЛЬ по классификации X. Юнге Размер, мкм Тип частицы Основные физические явления и процессы Относит. число. % масса, % R < 0, 1 Частицы Айткена Атмосферное электричество 90 20 0, 1 -1, 0 Ослабление и рассеяние оптического излучения. Процессы облакообразования. 9, 9 31 0, 1 49 Большие R > 1, 0 Гигантские процессы облако- и осадкообразования. Влияние на химический состав. Оптические явления

КЛАССИФИКАЦИЯ АТМОСФЕРНЫХ АЭРОЗОЛЕЙ 1. Аэрозоль природного происхождения: а) продукты испарения морских брызг — частички соли; б) поднятая в атмосферу ветром минеральная пыль; в) вулканический аэрозоль, пепел, сернокислотные частицы; г) частицы биогенного происхождения; д) продукты природных газофазных реакций (например, сульфаты, возникающие за счет окисления SO 2). 2. Аэрозоль антропогенного происхождения; а) промышленные выбросы частиц (сажа, дым, дорожная пыль); б) продукты сельскохозяйственной деятельности (пыль при пахоте); в) продукты газофазных реакции (возникающие аналогично естественным при реакциях антропогенных МГС); 3. Атмосферный аэрозоль подразделяют на 1) тропосферный 2) стратосферный 3. Атмосферный аэрозоль подразделяют на 1) первичный — попадающий в атмосферу непосредственно, 2) вторичный — образующийся в ней в результате химических реакций.

Оптические свойства аэрозоля

Инструментальные наблюдения за атмосферой

Солнечный фотометр SP-6

Зондирование атмосферы со спутников Поле радиационных температур для 19 канала радиометра HIRS-14 Общее содержание водяного пара

Рис. 3. Схема сканирования прибором MODIS земной поверхности

Использование данных MODIS для мониторинга затопления поймы

Оценка эффективности ведения лесного хозяйства. Значительный градиент продуктивности лесных насаждений (в основном сосновых) на границе территорий Республики Карелии и Финляндии отражает принципиальную разницу подходов к методам посадки и уходу за лесными культурами.

Картирование последствий лесных пожаров и анализ качества их восстановления.

Крупномасштабное картирование посевов и пастбищ. Четкость обрисовки полей, высокая градиентность посевов и другие особенности отображения находят активное применение в землеустроительных, картографических и кадастровых работах.

Картографирование и мониторинг нефтяных месторождений, картирование аварий и оценка их воздействий. Идентификация угнетенной и погибшей растительности, продуктивность которой резко отличается от здоровой.

Нефтяное пятно продолжает «рисовать» причудливые образы в Мексиканском заливе. Это фото сделано 10 мая в 11: 35 UTC недалеко от устья Миссисипи. Камера высоко разрешения MODIS на спутнике Terra (NASA), несмотря на тонкие перистые облака, разглядела в этом изображении «запятую» . Самая большая концентрация нефти наблюдается в юго-западной части пятна, в завернутых вовнутрь вьющихся усиках.

Содержание озона над г. Волгоград в 2008 г. по данным спутника ТОМС