Озон и аэрозоли

Озон - бесцветный газ с характерным запахом, образуется в стратосфере в результате воздействия ультрафиолетовой радиации на молекулярный кислород. Двухатомная молекула O 2 расщепляется на атомарный кислород, который впоследствии, в свою очередь, вступает в реакцию с другими молекулами O 2. В результате образуется трехатомная соединение кислорода O 3 - озон. Суммарное содержание озона в атмосфере невелик. Если привести весь озон к нормальной давления и температуры, то его давление составит примерно 3 с 760 мм. Максимум концентрации озона по объему наблюдается на высотах около 35 км, максимальная плотность - на высоте 25 км. Значение озона для нашей планеты двойственное Прежде всего он определяет тепловой режим стратосферы и оказывает определенное влияние на тепловой режим тропосферы.

Второй особенностью озона является то, что он поглощает практически все вредное ультрафиолетовое излучение и тем самым защищает биосферу от губительного воздействия ультрафиолетовой радиации.

Колебания концентрации озона происходили и происходят под влиянием природных процессов. Однако в последние годы возникла угроза антропогенного воздействия на озоновый слой, что связано с полетами реактивных самолетов в стратосфере и озоновом слое, выбросам в атмосферу соединений, содержащих хлор и фтор.

Особую опасность представляют молекулы CFCL3 и СF2СL3, которые получили название фреон-11 и фреон-12. Эти газы обычно инертны и никакой опасности для тропосферы не представляют. Однако проникая в стратосферу, эти молекулы под влиянием ультрафиолетовой солнечной радиации вступают в активные фотохимические реакции, образуя атомарный хлор. Атомарный хлор вступает в реакцию с озоном и разрушает его.

В значительной степени влияет на атмосферу природный аэрозоль, который поступает в атмосферу в результате вулканической деятельности. Выбросы вулканического пыли через стратосферу попадают даже в космос. Таким образом, аэрозольный эффект является основным механизмом, и to вызывает климатические изменения. Повышенное содержание природного аэрозоля приводит к ухудшению прозрачности атмосферы, следовательно, к снижению температуры и уменьшение прямой солнечной радиации. Это дает основания полагать, что в течение периодов потепления атмосфера Земли была значительно более прозрачной, а количество радиации, поступающей на поверхность, было больше, чем в другие периоды.

Роль углекислого газа

Углекислый газ относится к незначительных по количеству, но важных по значению примесей атмосферного воздуха. Его содержание составляет в среднем 0,03% общего объема воздуха. Интенсивность поглощения углекислым газом солнечной радиации как в инфракрасной части спектра солнечного излучения, так и в ультрафиолетовой очень мала, практически можно считать, что CO 2 прозрачен для солнечных лучей. Совсем другая картина наблюдается в инфракрасной части спектра, то есть излучения длинноволновой радиации. Здесь есть несколько полос поглощения CO 2, из которых наиболее существенное находится в интервале 12,9-17,1 мкм. Это поглощение существенно зависит от температуры и давления.

CO 2, таким образом, приводит прохождения солнечной ультрафиолетовой радиации к поверхности планеты и задерживает длинноволновое излучение, которое идет наружу. В связи с этим действие CO 2 у земной поверхности напоминает эффект парника, который пропускает коротковолновую солнечную радиацию к поверхности и задерживает длинноволновое тепловое излучение, идущее от нее. В результате увеличения содержания CO 2 в атмосфере происходит повышение температуры у поверхности. Однако с высотой влияние парникового эффекта ослабевает, а в верхней тропосфере и особенно в нижней стратосфере углекислый газ способствует охлаждению атмосферы. Однако средняя температура атмосферы с увеличением CO 2, растет. Основным источником увеличения концентрации CO 2 является промышленное загрязнение и добычу известняков.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   След >