-
3. ZEMLJA IN NJENA ATMOSFERAAtmosfera (ozraje): Tanek plinast
ovoj brez vonja in okusa, bolj ali
manj neviden, ki obdaja Zemljino povrje.Pomen:- Omogoa ivljenje
(ugodneje podnebne razmere)- Brez atmosfere ne bi bilo oblakov in
hidrosfere- Omogoa irjenje zvoka- Omogoa nastanek optinih pojavov
(mavrica, halo, aree nebo, )
Mavrica nad Ljubljanskim barjem
Pogled na Zemljino atmosfero s satelita
Halo
-
3.1 SESTAVA ATMOSFERE
- Razteza se ve 100 km v viino, 99 % mase atmosfere je do viine
30 km.- Zgornja meja atmosfere: Nedololjiv pojem, atmosfera postaja
z viino vse
redkeja in preide v prazen medplanetarni prostor.Sestava
atmosfere pri tleh in pomen sestavnih delov
0,000009XeKsenon0,00006H2Vodik0,0005HeHelij0,0018NeNeon0,93ArArgon
20,95O2Kisik78,08N2DuikDele (suh zrak) v %SimbolPlin
PERMANENTNI SESTAVNI DELI
- Ravnovesje med porabo in proizvodnjo kisika in duika:Kisik: V
atmosfero se sproa s fotosintezo, porablja se z dihanjem in
razpadanjem organskih
snovi.Duik: V atmosfero se sproa z razkrojem rastlin in ivali,
porablja z biolokimi procesi
(duine bakterije v prsti).
-
* Za CO2 pomeni, da je v milijonu molekul zraka 355 molekul
CO2
0,00010,00000001CFCsKlorofluoroogljiki
0,10,000001Prani delci ipd.
0,40,000004O3Ozon0,3 0,00003N2ODuikov
oksid1,70,00017CH4Metan
355 0,035CO2Ogljikov dioksid0 - 4H2OVodna para
Ppm*Dele (v %)SimbolPlin (primesi)SPREMENLJIVI PLINI IN PRIMESI
Vodna para:
- V plinastem, tekoem in trdnem agregatnem stanju
- Sestavni del padavin- Izvor energije (latentne
toplote) nevihtni pojavi- Pomemben toplogredni plin
(absorber terestinegasevanja)
Ozon v prizemni plasti zraka- Sestavni del fotokeminega
smoga(kodljiv za sluznice)Prani delci- Kondenzacijska jedra-
Slabitev Sonevega sevanjaOgljikov dioksid:
- Viri: razkrajanje vegetacije, vulkanski izbruhi, dihanje,
izgorevanje fosilnih goriv- Ponori: fotosinteza (fitoplankton v
oceanih)- Naraanje CO2 po industrijski revoluciji zaradi uporabe
fosilnih goriv in deforestacije (od leta
1800 za 25 %) globalno segrevanje zaradi stopnjevanja efekta
tople grede Metan, duikov oksid, CFCs-Toplogredni plini- Viri:
metan (smetia, razkrajanje vegetacije, presnova goveda), duikov
oksid (zgorevanje
lesa in premoga, delovanje mikrobov v prsti)
-
Vertikalna temperaturna plastovitost atmosfereTroposfera- 15
do17 km nad ekvatorjem, 9 do10 km nad poli- Temperatura zraka se
zniuje (ob povrju 15 0C, na vrhu troposfere -50 0C)- Vertikalni
temperaturni gradient: -6,5 K / 1 km (0,65 K / 100m)- Poligon
vremenskih dogajanjStratosfera- Naraanje temperature zaradi
absorbcije Sonevega sevanja v ozonosferi- Stabilna, jasna plast
brez turbulenc (letalski koridorji)- Ozonosfera: plast poveane
koncentracije O3(maks. 25 do 35 km nad povrjem)
Mezosfera- Temperatura z viino pada (absorbcija je minimalna)-
Zelo redek zrak (zrani tlak okoli 1 mb)Termosfera- Porast
temperature ez 1000 0C zaradi absorbcije v
zelo redkih molekulah kisika- Neposredne meritve temperature
niso mone
(preredek zrak)Eksosfera- Nad 500 km (prehod v prosto
vesolje)
-
3.2 OZONSKA PLAST IN OZONSKA LUKNJA
Stratosferski ozon- 90 % vsega ozona je med 15 in 50 km nad
Zemljinim povrjem- Zelo nizka koncentracija (0,000.003 %
atmosferskih plinov;
12 molekula ozona na 1 milijon molekul zraka 12 ppm)- Dobsonova
enota: 1 Dobsonova enota je 0,001 mm debela plast ozona
(e bi zbrali ves stratosferski ozon in ga stisnili ob pogojih na
morski gladini, bi ga bilo za 0,3 cm debelo plast 300 Dobsonovih
enot)
Pomen stratosferskega ozona- Absorbira veji del UV spektra
Sonevega sevanja- iti Zemljino povrje in ivljenje na njem pred
kodljivimi uinki UV sevanja
(spremembe genske zasnove, slabitev imunskega sistema, zaviranje
razvoja rastlin in ivali, unievanje oceanskega fitoplanktona, koni
rak pri loveku)
Dinamino ravnovesje med ozonom in UV sevanjem v stratosferiO3 +
UV O2 + O O2 + O O3
- Naravni dogodki, ki lahko zmanjajo koncentracijo ozona:
poveana Soneva aktivnost, veliki vulkanski izbruhi
-
Razkrajanje stratosferskega ozona pod vplivom loveka- Emisije
duikovega dioksida (NO2): supersonina letala, umetna gnojila-
Bromove in klorove spojine- Emisije klorofluoroogljikov (CFCs):
potisni plini v razprilcih, hladilni sistemi,
klimatske naprave, proizvodnja penaste gume in poliestrske
embalae- Razkrajanje ozona pod vplivom CFCs:
CFCs se premeajo z ostalimi plini v troposferi in zaidejo v
stratosfero Pri nizkih temperaturah in tlakih v stratosferi zano
pod vplivom UV sevanja
razpadati Iz molekule CFC se sprostita enoatomni klor in
dvoatomni klorov oksid,
ki reagirata z ozonom in enoatomnim kisikom
Cl + O3 O2 + ClO in ClO + O Cl + O2 Nastanejo Cl, ClO in O2,
izginevata O3 in O Zaradi stabilnosti povzroi Cl razpad nekaj tiso
molekul O3 Porueno ravnovesje med nastajanjem in razgradnjo O3
povzroi
zmanjano koncentracijo O3 v stratosferi
-
Ozonska luknja- Zmanjanje koncentracije ozona v stratosferi nad
posameznimi deli Zemlje- Antarktika, Arktika: najizraziteji pojavi
tanjanja ozonske plasti: Cl atomi so zelo aktivni pri nizkih
temperaturah in ob prisotnosti trdih delcev V polarni noi so
temperature nad poli -60 do -80 0C, trdi delci so v
stratosferskih oblakih (sulfatni aerosol kot posledica
vulkanskih izbruhov) Ugodni pogoji nad Antarktiko, kjer
cirkumantarktini vrtinec prepreuje meanje
polarnega zraka z zrakom nijih G Spomladi, ko Sonce obsije
polarne predele, se zane razkrajanje ozona (Antarktina /
Arktina ozonska luknja), hkrati se zane meanje polarnih
stratosferskih zranih mas z masami v nijih G
Zmanjevanje koncentracije ozona na Zemlji (2 % na leto) Naraanje
delea UV sevanja, ki pride do Zemlje
Ozonska luknja nad Antarktiko, 7.9.2007
-
Posledice zmanjevanja koncentracije stratosferskega ozona-
Poveanje tevila primerov konega raka (1 % stanjanje ozonske plasti
2 do
5 % poveanje primerov konega raka)- Porast sonnih opeklin in
obolenj oesne mrene- Oslabitev lovekega imunskega sistema- Pokodba
tkiv pri rastlinah in ivalih (ribja slepota)- Zmanjanje oceanskega
fitoplanktona- Podnebne spremembe zaradi ohlajanja stratosfere in
porasta CO2 zaradi manj
oceanskega fitoplanktona
Ukrepi za zmanjanje porabe CFCs- 1985: Dunajska konvencija o
zaiti ozonske plasti- 1987: Montrealski protokol (zmanjanje porabe
CFCs za do 1996)- 1992: Kobenhavenski sporazum (popolna opustitev
proizvodnje in porabe CFCs)- CFCs se danes praktino ne proizvaja in
uporablja, problem bo kljub temu prisoten
do najmanj srede 21. stoletja zaradi dolge ivljenjske dobe
CFCs