Атмосфера. Экологические проблемы презентация

Дисциплина «Экология» ТЕМА ЛЕКЦИИ: Атмосфера. Экологические проблемы.

АТМОСФЕРА ЗЕМЛИ (атмос-дыхание, сфера-шар)

АТМОСФЕРА -Газовая оболочка, защищающая Землю от жесткого коротковолнового излучения и космических лучей Солнца, метеоритов -Масса атмосферы 5,15х10^15 тонн -Атмосферное давление - 101325 Паскалей (н/кв.м) -Имеет четко выраженное слоистое строение с переменным составом, плотностью, темпе-ратурой и скоростью движения воздуха.

СТРОЕНИЕ АТМОСФЕРЫ ТРОПОСФЕРА Полярные широты – (8-10) км Умеренные широты – (10-12) км ЗИМОЙ НИЖЕ, ЧЕМ ЛЕТОМ Тропические широты – (16-18) км СТРАТОСФЕРА Выше тропосферы до 50 км МЕЗОСФЕРА Выше стратосферы до 85 км ЛИНИЯ КАРМАНА Граница между атмосферой космосом -100 км ТЕРМОСФЕРА Нижняя часть –выше мезосферы до 200-300 км ИОНОСФЕРА Верхняя часть –до 700 км АТОМАРНЫЙ КИСЛОРОД ЭКЗОСФЕРА Нижняя часть- выше термосферы до 2000 км -зона рассеяния (диссипация) Верхняя часть- до 3500 км –ближнекосмический вакуум

ТРОПОСФЕРА (тропос-поворот) Температура понижается до -80 град.Цельсия 80%- масса атмосферы 90%- масса водяного пара Развиты турнбулентность и конвекция Зона формирования облаков,осадков. циклонов, антициклонов

СТРАТОСФЕРА (страто- слой) СТРАТОСФЕРА (страто- слой) Температура от -80 до 0 градусов 20% - масса стратосферы верхний слой-область инверсии ( повышение Т с высотой, вызванное поглощением излучения озоном) МЕЗОСФЕРА (мезо- средний) Температура от 0 до -110 градусов 0.3% - масса мезосферы фотохимические реакции обуславливают свечение атмосферы ТЕРМОСФЕРА Температура от -110 до 1250 градусов УФ и рентген излучение ионизируют воздух (полярные сияния) 0,05% - масса термосферы ЭКЗОСФЕРА (зона рассеивания) Температура от 1250 до 2700 градусов.Состоит из ионизированного газа (плазмы). Содержит сильно разряженные частицы межпланетного газа- водорода, пылевидные частицы кометного и метеорного вещества Имеет место электромагнитная и корпускулярная радиация солнечного и галактического происхождения

АТМОСФЕРНЫЕ СЛОИ ДО 120 КМ

СПЕКТР ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА Гамма излучение (0,01-1нм), рентгеновское (1-100нм), ультрафиолетовое (100-380нм), видимое (380-760нм), инфракрасное (760-200000нм)

АТМОСФЕРА И ЧЕЛОВЕК -5 км - кислородное голодание ( физиологичес- ская зона атмосферы). Работоспособность снижается. -9 км – дыхание становится невозможным (кисло- род не поступает в легкие). Р =0,5 атм. -19-20 км – атм.давление 0,06 атм.(закипание крови) -36 км – действует ионизирующая радиация -40 км – опасная для человека УФ часть солнечного спектра -60-80 км – еще существует подъемная сила воздуха. Р= 0,00001 атм. -100-130 км – область чисто баллистического полета ( с помощью реактивной силы)

ИЗМЕНЕНИЕ СОСТАВА АТМОСФЕРЫ

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ВОЗДУХА

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ В СОСТАВЕ АТМОСФЕРЫ

ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ Был обнаружен в 1913 году французскими физиками Чарльзом Фабри и Анри Бюиссоном

Диссоциация кислорода и образование озона ( УФ 175-245 нм) О2 = 2О О2 + О= О3 Наибольшая плотность озона на высоте 20-25 км, концентрация 8мл/куб.м Толщина озонового слоя (при н.у.) -3мм, атмосферы – 8 км Содержит около 90% озона Земли

ОБРАЗОВАНИЕ и РАЗРУШЕНИЕ ОЗОНА Механизм Чепмена (УФ λ =175-242 нм)

ПУТИ ГИБЕЛИ ОЗОНА Азотный цикл: О3 + NO → NO2 + О2, NO2 + О → NO + О2. Водородный цикл : Н2O + O → OH + OH, ОН + О3 → НО2 + О2, НО2 + О3 → ОН + 2О2. Хлорный цикл (ХФУ): CFCl3 + hν → CFCl2 + Cl, Cl + O3 → ClO + O2, ОСОБЕННО ClO + O → Cl + O2. РАЗРУШИТЕЛЕН один атом хлора из ХФУ уничтожает 100 тысяч до 1млн. молекул озона

Повреждение озонового слоя ХФУ используют: в качестве хладагентов (кондиционеры, холодильники) растворителей химчистки в производстве пенопластов антипиренов при тушении пожаров газа-носителя в аэрозольных баллончиках

КРУПНЕЙШАЯ ОЗОНОВАЯ ДЫРА НАД АНТАРКТИДОЙ

ОЗОНОВЫЕ ДЫРЫ Снижение концентрации озона происходит над всей Землей, но самые большие потери наблюдаются над Северным и Южным полюсами, наиболее холодными регионами. Наличие дыры зависит от времени года. Озоновая дыра возникает во времена антарктической весны, которая длится с сентября до начала декабря.

ПРИРОДНЫЕ ФАКТОРЫ , ВЛИЯЮЩИЕ НА ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ Солнечная активность Извержение вулканов Изменения в атмосферной циркуляции (планетарные ветры).

СПЕКТР ИЗЛУЧЕНИЯ СОЛНЦА И ЕГО ПОГЛОЩЕНИЕ ОЗОНОМ (УФ λ= 290-320нм)

ЗНАЧЕНИЕ ОЗОНОВОГО СЛОЯ Уникальные физические свойства озона делают его своего рода «солнезащитным кремом планеты». Озоновый слой способен поглощать до 98% солнечного ультрафиолетового света. Утончение озонового слоя приводит к серьезным рискам для здоровья людей, в том числе раку кожи (меланома, карцинома) и катаракте. Повреждение зерновых культур Гибель морского фитопланктона (нарушение трофи-ческих связей) Климатические изменения

Международные соглашения МОНРЕАЛЬСКИЙ ПРОТОКОЛ подписан более 30 странами вступил в силу с 1 января 1989г Обязательства производство фреонов заморозить на уровне 1986г, начиная с 1992г сократить до 80% c 1992г до 50% с 1998г производство галонов (для тушения пожаров) ограничить на уровне 1986г В 1989 Совет министров ЕС принял решение прекратить производство фреонов в 2000 г. 60 стран одобрили это решение.

День защиты озонового слоя В 1994 году Генеральной Ассамблеей ООН 16 сентября было провозглашено Международным днем охраны озонового слоя

Парниковый эффект ПЭ является причиной роста средней глобальной температуры воздуха у земной поверхности, обусловлен экологическими последствиями глобального загрязнения атмосферы. В 1988 г повышение 0.4 град. (по сравнению с 1980 г.) 2005 г. - 1,3 град. 2010 г. - 2,5 град.

  Парнико́вый эффе́кт — повышение температуры нижних слоёв атмосферы планеты Парнико́вый эффе́кт – зависит: - от плотности атмосферы -содержания газов, поглощающих в ИК области

ПАРНИКОВЫЕ ГАЗЫ На Земле основными парниковыми газами являются: водяной пар (Н2О) -ответственен примерно за 36-70 % парникового эффекта углекислый газ (CO2) -9-26 % метан (CH4) -4-9 % озон (О3) -7 %). Атмосферные концентрации CO2 и CH4 увеличились на 31 % и 149 % соответственно по сравнению с началом промышленной революции в середине XVIII века.

Как действует парник

СПЕКТР ИЗЛУЧЕНИЯ ЗЕМЛИ И СОЛНЦА

ОКНА ПРОЗРАЧНОСТИ (70% излучения Земли)

СОСТАВ АТМОСФЕРЫ, РАЗМЕР И ТЕМПЕРАТУРА ПОВЕРХНОСТИ ЗЕМЛИ, ВЕНЕРЫ, МАРСА

Парниковый эффект ВЕНЕРА (р=93 атм.. Углек газ-96,5%) ПЭ- 523 градуса ЗЕМЛЯ (р=1 атм.. Углек газ-0.038%) ПЭ- 33 градуса МАРС (р=0.007 атм.. Углек газ-95,7%) ПЭ- 10 градусов

КИОТСКИЙ ПРОТОКОЛ

Киотский протокол Согласован в 1997г Вступил в силу в 2005г Включает более 160 стран Покрывает около 55% общемировых выбросов

ОБЯЗАТЕЛЬСТВА ПО СОВОКУПНОМУ ВЫБРОСУ ГАЗОВ углекислый газ, метан. фторуглеводороды,фторуглероды, оксид азота.гексафторид серы

КЛИМАТИЧЕСКИЙ САММИТ В ПАРИЖЕ (декабрь 2015 г.) ЗАЯВЛЕНО: - Если не предпринять усилий температура к концу века возрастет на 5 град. При таянии всего льда на планете уровень Мирового океана повысится на 64 метра. Исчезнут несколько десятков крупных горо-дов, включая Нью-Йорк.В нашей стране кроме Санкт-Петербурга под воду уйдут Кольский полу-остров и значительная территория Западной Сиби-ри. - Выделить 100 млрд. долларов развивающимся странам

АНТИПАРНИКОВЫЙ ЭФФЕКТ-действие противоположное парниковому эффекту ТИТАН органические молекулы в составе атмосферы поглощают 90% УФ-В- излучения и слабо ИК-излучение. В результате поверхность на 10 град. холоднее (-180 град.) ПЛУТОН лед на поверхности при нагревании сублимирует, что приводит к охлаждению

Спасибо за внимание!