←предыдущая следующая→
1 2 3 4
ЗМІСТ
с.
Вступ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1 Загальні відомості про аерозолі. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4
2 Загальна характеристика атосферного аерозоля
2.1 Форма та розміри аерозолей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6
2.2 Хімічний склад та основні джерела аерозольних часток . . . . . . . 7
2.3 Оптичні параметри аерозолей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
3 Вплив аерозоля на клімат . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4 Дослідницькі центри по визнеченню вмісту малих
домішок в атмосфері. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
5 Астрозолі та їх участь у виникненні Всесвіту . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Висновок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Список літератури . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19
ВСТУП
Мало кому відома наука про аерозолі. Багато людей можуть вважати, що вона не відіграє важливої ролі в житті планети. Але це не так. Аерозолі можуть впливати на клімат, як у місцевому так і в глобальному масштабі, а тим самим й на життя людини. Тому вивчення аерозолів має велике значення.
Ця робота присвячена аерозолям та їх впливу на клімат. Для того, щоб якомога краще зрозуміти цю тему необхідно переглянути такі питання, як :
1) загальні характеристики аерозолей;
2) вплив аерозолей на клімат;
3) визначення вмісту малих домішок в атмосфері;
4) участь астрозолей у виникненні Всесвіту.
1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО АЕРОЗОЛІ
Вже давно і достатньо надійно встановлено вплив аерозоля природнього походження на клімат. Найбільш чітко це проявилося в періоди після великих вулканічних вивержень, коли спостерігалося зниження температури повітря. Навпроти - відсутність на протязі декількох десятиріч потужних вивержень розглядається як головна причина підвищення температури в першій половині двадцятого сторіччя. Вплив вивержень на температуру повітря дуже чітко виявляється в стратосфері нижніх широт, що обумовлено прямим впливом поглинення сонячної радиації аерозолем. Останнім часом накопичується все більше даних про значний зріст інтенсивності вибросів в атмосферу індустріальних аерозолей. Разом з тим спроба аналізу даних вимірювань прозорості атмосфери з початку XX віку призвела до висновку, що, якщо виключити спорадичні варіації, обумовлені вулканічною активністю, будь-яких помітних глобальних тенденцій зміни прозорості за останні 50 років не виявлено. В таблиці 1.1 представлено порівняльну характеристику о ролі різноманітних джерел аерозольних часток, які не є дуже точними і можуть використовуватись для приблизної характеристики ролі окремих джерел [3].
Табл1.1 Порівняння вибросів в атмосферу чи виникнення в атмосфері часток радіуса < 20 мкм [3]
Джерела 106 тон/год
природні джерела :
- частки грунту і горних порід (вивітрювання) 100 – 500
- продукти лісових пожарів і спалювання сільсько – господарських остатків 3 – 150
- морська сіль 300
- частки вулканічних вивержень 20 – 150
частки, що були образовані внаслідок емісій газів та послідуючих реакцій:
- сульфати з H2S 130 – 200
- солі амміака з NH3 80 – 270
- нітрати з NОX 60 – 430
- вуглеводні сполуки, які є продуктами життєдіяльності рослинності 75 – 200
770 – 2200
Індустріальні джерела:
- прямий виброс часток 10 – 90
Частки, що утворені внаслідок газового забруднення:
- сульфат з SO2 130 – 200
- Вуглеводнi сполуки 15 – 90
- нітрати з NОX 30 – 35
185 – 415
Вс.: 97 – 2615
Дуже важливим в цьому е проблема роздільної оцінки внесків індустріальних і природніх джерел аерозолей. В таблиці 1.2 приведена зводна характеристика компонент і джерел атмосферного забруднення.
Табл.1.2 Компоненти і джерела атмосферного забруднення [ 3 ]
CO2 вулкани, спалювання палива, тварини
окис вуглецю двигуни внутрішнього сгорання, вулкани
сполуки сірки бактерії, спалення палива, вулкани, випарення морських бризок
вуглеводні сполуки двигуни внутрішнього сгорання, бактерії, рослинність
сполуки N бактерії, горіння
частки вулкани, вітряна ерозія, горіння, промислова обробка, метеори, випарення краплин морських бризк, лісові пожежі
Табл.1.3 Характеристика відношення між компонентами забруднення природнього та антропогенного походження [3]
Компонента Вміст компонентів кг/рік
природніх антропогенних
О3 1.8*1012 мало
СО3 7.2*1013 1.4*1012
Н20 4.5*1017 9*1012
СО
1.8*1011
S
N 1.3*1011
1.4*1012 6.8*1010
1.8*1010
Актуальність проблеми можливого впливу аерозолей на клімат визвала великий інтерес до цієї проблеми і породила цілу серію досліджень, присвячених приблизним оцінкам впливу аерозолей. Однак, відсутність адекватних даних про планетарний аерозоль та ного характеристики ( концентрація, мікроструктура, форма часток, хімічний состав, оптичні параметри) роблять поки що нездійсненними спроби достатньо надійного опису і прогнозу впливу аерозоля на клімат. Існуючі результати дозволяють, однак, дивитись на окремі аспекти цієї проблеми як, наприклад, на вплив аерозолей на перенос випромінювання [ 3 ].
Важливе вивчення аерозолей:
1) як фактора забрудненості атмосфери;
2) як фактора, що впливає на радіаційні та енергетичні процеси в атмосфері;
3) вплив аерозоля на електричні властивості атмосфери[3].
2 ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТМОСФЕРНОГО АЕРОЗОЛЯ
2.1 Форма та розміри аерозолей
Розміри аерозольних часток в більшості випадків визначається через розмір радіусу або діаметра сферичних часток, що мають площу перетину, яка дорівнює площі перетину реальних аерозольних часток. Це виправдовується тим, що більшість аерозольних часток в атмосфері мають форму, яка не дуже відрізняється від сферичної і завислі в повітрі, не будучи зорієнтованими електромагнітним або гравітаційним полями. Діапазон розмірів аерозольних часток дуже широкий: від часток з декількох молекул, радіуса приблизно 10-7 , до розмірів в декілька мікрон. Верхній кордон розмірів аерозольних часток визначається можливістю тривалого існування цих часток в атмосфері, тобто в першу чергу швидкість осідання. Існують різноманітні класифікації атмосферних аерозольних часток по розміру [3].
Фракцію часток с радіусом 0.1 мкм прийнято називати дрібнодісперсною або високодісперсною. Ця фракція відіграє важливу роль в електричних атмосферних явищах, а також у фотохімічних процесах, що відбуваються в атмосфері, наприклад, у слої озону.
Середньодісперсна фракція атмосферних аерозолей, або великі чистки, включає частки в діапазоні розмірів 0.1 мкм r < 1 мкм. Ця фракція визначається оптичними властивостями атмосферного аерозоля у видимій та близькій інфрачервоній області спектру, а саме обумовлює як розсіяння, так і поглинання сонячної радіації атмосферою.
Грубодісперсною фракцією атмосферних аерозолей, або гігантськими частками, називаються частки із r 1 мкм. Вони відіграють важливу роль в процесах хмаротворення, а також істотно впливають на оптичні властивості атмосферних аерозолей в інфрачервоній області спектру. Вони є головною компонентою, яку виміряють при вивченні атмосферної аерозольної забрудненності.
Фазовий стан аерозольних часток обумовлений механізмом їх утворення і багато в чому визначають форму часток. Рідкі частки мають сферичну форму, тоді коли терді - в загальному випадку - неправильну форму [ 3 ].
2.2 Хімічний склад та основні джерела аерозольних часток
Хімічний склад аерозольних часток визначається природою та потужністю різних джерел цих часток, а також механізмом виведення часток різного походження із атмосфери [3].
Основні джерела аерозольних часток: грунт являє собою найбільш потужне джерело аерозольних часток. В прикордонному шарі атмосфери, далеко від моря і промислових районів, вони майже повністю визначають хімічний склад аерозольних часток. Непрямі оцінки дозволяють припустити, що по масі грунт дає 50 - 80 % усiх аерозольних часток. Однак хімічний склад цих часток не ідентичен хімічному складу грунтів, так як не всі мінерали та інші грунтові продукти однаково диспергуються . В основному це кварц, інші сполуки Sі, глиноземи, карбонати і кальцити, окісли заліза. Кількість органічних сполук в аерозолях ґрунтового походження порівняно невелике, десь біля 10%. Значна кількість аерозоля в атмосфері пов'язано з пиловими бурями.
Морська поверхня дає по масі 10 - 20% часток. Хімічний склад цих часток відповідає приблизному хімічному складу сухого остатка морської води: KaCl - 78%, МgСl2 - 11%, CaSO4, Na2SO4, K2SO4 -11%. Концентрація соляних часток над океаном може досягати 100 см-3, але в середньому 1см-3. По розмірам максимум в розподілі приходиться на частки з діаметром біля 0.3 мкм.
Вулкани викидають
←предыдущая следующая→
1 2 3 4
|
|