Стратосфера

Водород — самый распространенный элемент Вселенной. Он составляет основную массу Солнца, звезд и других космических тел. В недрах звезд на определенной стадии их эволюции протекают разнообразные термоядерные реакции с участием водорода. Они и являются источником неисчислимого количества энергии, излучаемого звездами в космическое пространство. Распространенность водорода на Земле существенно иная. В свободном состоянии на Земле он встречается сравнительно редко — содержится в нефтяных и горючих газах, присут ствует в виде включений в некоторых минералах. Некоторое количество водорода появляется постоянно в атмосфере в результате разложения органических веществ микроорганизмами, но затем водород быстро перемещается в стратосферу вследствие его легкости. Основная масса водорода в земной коре находится в виде химических соединений с другими элементами большая часть его связана в форме воды, глин и углеводородов последние составляют основу нефти и входят составной частью в природные горючие газы. Кроме того, растительные и животные (организмы содержат сложные вещества, в состав которых обязательно входит водород. Общее содержание водорода составляет 0,88% массы земной коры, и по распространенности на Земле он занимает 9-е место. [c.293]

Хотя процессы горения, дыхания и гниения происходят беспрерывно, содержание кислорода в воздухе не уменьшается, так как в листьях зеленых растений на солнечном свету происходит фотосинтез, при котором выделяется кислород (воздух пополняется кислородом также за счет разложения воды под действием космических лучей в стратосфере). [c.379]

К счастью, в стратосфере Земли есть щит против ультрафиолета. Это слой озона, Оз(газ), который поглощает ультрафиолетовое излучение. [c.407]

Гидроксильный и гидропероксидный радикалы. В стратосфере гидроксильный радикал НО образуется в результате реакции воды с метастабильным кислородом [c.29]

По мере прохождения стратосферы высокоэнергетические фотоны ультрафиолетового света реагируют с молекулами кислорода, расщепляя их на атомы. Атомарный кислород имеет очень высокую реакционную способность. Он сразу реагирует далее, большей частью с молекулами кислорода, образуя озон. Третья молекула (обычно О2 или N2, обозначенная буквой М в уравнении) отводит избыток энергии, но не изменяется. [c.407]

Мезосфера Слой атмосферы над стратосферой [c.546]

Каждая из образовавшихся молекул озона может поглощать УФ-фотоны со средней энергией в стратосфере. В результате они разлагаются, образуя молекулу кислорода и атом кислорода, который может вступать в новую реакцию образования озона, замыкая цикл [c.407]

Атмосфера условно подразделяется на слои тропосферу (ближайший к земле слой), стратосферу, мезосферу и термосферу (наружный слой). Какие данные полета дают основания для такого деления Проведите на графике горизонтальные линии, показывающие, где, по вашему мнению, проходят границы между слоями. [c.383]

Были идентифицированы и другие каталитические циклы, которые приводят к разрушению непарного кислорода. Все циклы имеют более низкие энергии активации отдельных стадий, чем энергия активации прямой реакции О+О3. Действительно ли каталитические реакции будут быстрее прямой реакции при температурах стратосферы, зависит от относительных концентраций ХО и Оз. В большей части стратосферы на высотах примерно до 45 км в процессах уменьшения количества непарного [c.218]

Перечислите и кратко опишите две функции стратосферы. [c.409]

Присутствует также и моноксид углерода, образующийся в автомобилях. Цикл фотохимического смога начинается расщеплением N02 фотоном на N0 и атомарный кислород О. Последний реагирует с молекулами кислорода, образуя озон, - так же как и в стратосфере [c.419]

В гл. 10 мы ознакомились с простейшим случаем гомогенного катализа на примере разложения озона О3 под действием NO. В этом примере моноксид азота играет роль катализатора, реагируя с О3, в результате чего образуются NO и О . Затем образующийся NO2 реагирует с атомарным кислородом, присутствующим в стратосфере, и в результате снова получается NO и в качестве второго продукта Oj. Последовательность этих реакций и их окончательный результат описываются уравнениями [c.26]

Хотя озон необходим в стратосфере для защиты Земли от ультрафиолетовых лучей, около поверхности Земли он один из основных компонентов фотохимического смога. По рис. VI. 17 определите, содержание каких веществ постигает минимума, когда концентрация озона максимальна. Какой вывод это позволяет сделать об образовании Оз<г.) в загрязненном тропосферном воздухе [c.420]

Стратосфера Слой атмосферы, находящийся над тропосферой [c.547]

В прилегающем к поверхности Земли слое, называемом тропосферой и простирающемся на высоту примерно 18 км у экватора и 6 км у полюсов, температура понижается на 6 С с каждым километром высоты. В более высоких слоях воздуха — в стратосфере — имеются отдельные зоны с разными температурами, а в межзвездном пространстве термометр зарегистрировал бы температуру, близкую к —270°. С другой стороны, учитывая, что каждый кубический сантиметр воздуха у поверхности Земли содержит 27-10 молекул, а один кубический сантиметр межзвездного пространства содержит всего лишь несколько частиц, и принимая во внимание, что температура газа теоретически определяется средней энергией движения ее частиц [c.606]

Еще одним переносчиком углерода является метан. Его в атмосфере тоже немало — около 5-10 тонн. Однако из атмосферы происходит утечка метана в стратосферу и далее в космическое пространство. Кроме того, метан расходуется и в результате фотохимических реакций. Продолжительность существования молекулы метана в атмосфере в среднем составляет 5 лет. [c.29]

НЫХ на данных лабораторных кинетических измерений. На рис. 8.2 показаны результаты типичных измерений концентрации озона в атмосфере с помощью высотных зондов. Концентрация достигает максимального значения на высоте около 27 км. Максимум концентрации озона имеет вид достаточно широкого пика (заметим, что по оси абсцисс отложена логарифмическая шкала). Поэтому часто говорят об озоновом слое в стратосфере, середина которого располагается на высоте 25—30 км. [c.217]

Воздушный шар объемом 5 л при давлении ЫО Па и температуре +20 °С поднят в стратосферу, где давление равно 3-10 Па. Объем шара стал равным 1390 л. Какова температура на этой высоте [c.78]

Биосфера — это геологическая оболочка Земли, населенная живыми организмами. Она включает верхнюю часть литосферы, всю гидросферу, тропосферу и нижнюю часть стратосферы. Границы биосферы определяются интенсивной концентрацией ультрафиолетовых лучей, с одной стороны, и высокими температурами земных недр — с другой крайних пределов биосферы достигают лишь низшие организмы — бактерии. [c.600]

Из простых термодинамических соображений следует, что температура атмосферы уменьшается с увеличением высоты. В атмосфере Земли температура падает примерно на 6,5 К на каждый километр подъема вверх в течение первых 15—20 км от поверхности. Выше температура начинает возрастать. Это изменение тенденции называется температурной инверсией и в основном обусловлено фотодиссоциацией озона под действием Солнца и последующими экзотермическими фотохимическими реакциями, которые мы кратко обсудим. В нижней области атмосферы более холодный воздух располагается над более теплым, что приводит к быстрому перемешиванию слоев по вертикали. Эта область называется тропосферой (от греческого слова, обозначающего вращение ). Во второй области более теплый воздух лежит поверх более холодного, что влечет большую стабильность их распределения по вертикали. Эта область носит название стратосфера (от латинского слова слоистый ). Тропосфера и стратосфера разделяются тропопаузой. Следующей темой нашего обзора будет озон в современной стратосфере. [c.216]

Точные расчеты озонового профиля с использованием определенных в лабораторных условиях параметров скоростей дают теоретический профиль, совпадающий с измеренным. Однако все рассчитанные абсолютные концентрации оказываются выше в 4—5 раз, чем истинные атмосферные концентрации. Эта проблема возникает из-за того, что процесс потерь, описываемый реакцией (8.6), имеет энергию активации 18,4 кДж/моль и при температурах, характерных для стратосферы (- 220— 270 К), происходит слишком медленно, чтобы уравновешивать образование озона на уровне истинной концентрации. Сейчас достоверно установлено, что реакция (8,6) может катализироваться следовыми компонентами атмосферы. Эта идея суммируется в виде схемы реакций [c.218]

Химически активный компонент X регенерирует на второй стадии так, что его количество не изменяется в результате участия в процессе удаления непарного кислорода. На роль катализатора X в атмосфере был предложен ряд соединений. Наиболее важными для природной стратосферы являются Х = Н и ОН, Х=МО и Х = С1 в этих случаях говорят, что каталитические циклы включают НО, N0 и С11. Типичные пары реакций выглядят следующим образом [c.218]

Возросшее понимание роли следовых газов в определении атмосферных концентраций озона привело также к осознанию того, что человек может неумышленно изменить концентрации озона, высвобождая каталитически активные материалы. Из-за высокой вертикальной стабильности в результате температурной инверсии внесенные в стратосферу загрязнители могут существовать там порядка нескольких лет, прежде чем будут физически удалены путем переноса. Поэтому они могут накапливаться до уровней глобального разрушения, уменьшая озон в стратосфере с биологическими последствиями на поверхности [c.220]

Можно достигнуть начального понимания тропосферной фотохимии, рассматривая метан в качестве единственного углеводорода и принимая в качестве исходной точки искусственную ситуацию, когда окисленный СН4 полностью отсутствует. Тогда фотолиз озона (при ЖЗЮ нм) должен дать гидроксильные радикалы в ходе реакций, уже описанных для стратосферы. [c.223]

Во-первых, наблюдается, как мы убедились из приведенного в книге материала, исключительное разнообразие реакций по типам химического превращения, механизмам и особенностям кинетического протекания. В очень широких диапазонах меняются условия, в которых химический процесс является предметом кинетического исследования. Кинетика изучает и реакции, протекающие в стратосфере при давлении меньше 1 Па и 10 Па в автоклавах реакции вблизи абсолютного нуля и при температурах выше Ю-" К и т. д. Разнообразие веществ приводит к использованию разнообразных физико-химических методов исследования, а разнообразие условий — к созданию специальных способов проведения реакций. Химическая кинетика в решенни своих задач опирается на достижение и возможности современной инструментальной физической химии. Особое значение для контроля за протеканием реакции приобрели спектральные и хроматографические методы. [c.367]

Концентрация озона в стратосфере настолько мала, что, если бы весь озон при атмосферном давлении собрался у поверхности Земли, толщина его слоя составила всегс 3 мм (примерно толщину обложки этой книги). [c.407]

Радионуклиды поступают в атмосферу из четьфех источников естественные радиоактивные элементы земной коры и продукты их распада ( Кп, °РЬ, °Ро), космогенные изотопы ( На, Ве, Р, С, Н), продукты адерных взрывов ( 8г, " Се, и др.), отходы атомной промьппленности ( 1, Хе, и др.). Большая часть радионуклидов в атмосфере соединяется с аэрозольными частицами Наиболее крупные частицы, диаметром более 40 мкм, достаточно быстро выпад 1ют из атмосферы и оседают на земной поверхности. Мелкие же, диамелфом от 1 до 20 мкм, попадают не только в верхние слои тропосферы, но и в стратосферу, обусловливая выпадение радиоактивных осадков на всем земном шаре 24,25] Время пребьшания искусственных радионуклидов в нижней части тропосферы составляет в среднем несколько суток, а в верхней -20-40 сут Что касается частиц в нижней части стратосферы, го они могуг находиться там до года и больше. [c.123]

Более высокие слои атмосферы принято делить на стратосферу (приблизительно до 40 км), мезосферу (40—80 км), термосферу (80—800 км) а экзосферу (выше 800 км). Границы между этими слоями не являются четкимц. [c.37]

Что касается природных соединений неметаллов, то здесь соблюдаются те же общие принципы. Наиболее активные неметаллы — галогены — встречаются в природе исключительно в виде соединений главным образом со щелочными металлами. Кислород и сера — также активные минералообразователи и ассоциированы преимущественно с переходными металлами. Кислород, кроме того, образует многочисленные силикаты и алюмосиликаты, а сера — сульфаты. Хотя эти два элемента встречаются в природе и в свободном состоянии (атмосферный кислород, озонный слой в стратосфере, самородная сера), но это обусловлено вторичными процессами, связанными преимущественно с фотосинтезом растений и вулканической деятельностью. [c.42]

Все три каталитических семейства, НО, N0 и С , по-ви-димому, представлены в природной атмосфере, не загрязненной вследствие человеческой деятельности. Предшественники катализаторов возникают на поверхности Земли (дополняемые в случае N0 прямым преобразованием N2 и Ог в атмосфере на больших высотах). Эти предшественники должны переноситься через тропосферу в стратосферу. Среди наиболее важных предшественников находятся Н2О, СН4, МгО и СНзС1, которые в стратосфере превращаются в каталитические радикалы. Фотолиз озона ультрафиолетовым излучением приводит к образованию электронно-возбужденных фрагментов [c.219]

Стратосфера отличается высокой сухостью, вероятно, потому, что вода из тропосферы должна пройти через холодную ловушку в тропопаузе. Поэтому СН4 составляет более одной трети общей концентрации [НгО] + [СН4] в нижней стратосфере. В силу этого реакция (8.19) является важным источником ОН, особенно потому, что окисление радикала СНз (до СО) также дает еще два или три непарных кислорода. И N20, и СН4 — результат биологической активности (преимущественно микробиологической) на поверхности Земли. Основной вклад в СН3С1 также дает биологический источник, на этот раз локализованный в океане, хотя дополнительными источниками являются сгорание растительности и некоторые вулканические извержения. [c.219]

Земли, например возрастанием опасности рака кожи. Первое беспокойство в начале 70-х годов было связано со сверхзвуковым стратосферным пассажирским самолетом типа Конкорд . Такой самолет способен выбрасывать N0, образующийся и N2 и О2 при высоких температурах в реактивных двигателях, прямо в атмосферу. Современные количественные модели показывают, что уменьшение озона из-за полетов сверхзвуковых стратосферных самолетов пренебрежимо мало, это частично обусловлено малочисленностью флота таких самолетов, а частично тем, что они летают низко в атмосфере, где ЫО -цикл относительно слабо влияет на концентрацию озона. Другой причиной увеличения стратосферного ЫОх может быть увеличение количества ЫгО в биосфере вследствие интенсивного применения удобрений. Если возмущения за счет сверхзвуковых стратосферных самолетов могут рассматриваться как дискретные, то использование удобрений в сельском хозяйстве с ростом населения может оказаться существенным фактором. Согласно оценкам, удвоение концентрации N20 должно привести к глобальному уменьшению количества озона на 9—16%, хотя столь большое увеличение концентрации N20 маловероятно в ближайшем будущем. Более насущной проблемой, по-видимому, является выброс фторхлоруглеводородов типа дихлордифторметана Ср2СЬ(СРС-12) и трихлорфторметана СРС1з(СРС-11). Фтор-хлоруглеводороды химически исключительно инертны. Они имеют важное значение как аэрозольное ракетное топливо, хладагенты, наполнители в производстве пенопластиков и растворители. Все применения фторхлоруглеводородов в конце концов приводят к их выделению в атмосферу. Представляется, что содержание фторхлоруглеводородов в тропосфере равно, в пределах экспериментальной ошибки, их общему промышленно произведенному количеству. Это подтверждает их тропосферную инертность и указывает на характерные времена существования вплоть до сотен лет. Существует лишь один способ снижения содержания фторхлоруглеводородов — их перенос вверх в стратосф у. В стратосферу проникает достаточно коротковолновое УФ-излучение, которое способно вызвать фотолиз фторхлоруглеводородов. Этот процесс сопровождается выделением атомарного хлора [c.221]

Около 90% общей массы атмосферы содержится в тропосфере. Большая часть следовых газов также находится здесь. Поверхность Земли является основным источником следовых газов, хотя часть N0 и СО может возникать в результате гроз. Гидроксильные радикалы преобладают в химии тропосферы так же, как атомы кислорода и озона — в химии стратосферы. Сво- боднорадикальные цепные реакции, инициированные ОН, окисляют Н2, СН4, другие углеводороды, а также СО и Н2О. Таким образом, реакции представляют низкотемпературную систему сгорания. Свободнорадикальные цепные процессы запускаются фотохимически, хотя стратосферный озон ограничивает солнечное излучение на поверхности Земли областью длин волн более 280 нм. На этих длинах волн наиболее важными фотохимически активными соединениями являются Оз, NO2 и НСНО. Все три соединения могут в конце концов давать ОН (или НО2) и тем самым инициировать окислительные цепи. Однако критической стадией служит фотолиз озона, поскольку другие фотолитические процессы обязаны ему либо происхождением, либо тем, что в его присутствии они протекают более эффективно. Хотя только 10% атмосферного озона находится в тропосфере, все случаи первичного инициирования окислительных цепей в естественной атмосфере зависят от этого озона. Часть озона переносится в тропосферу из стратосферного озонового слоя, но в самой тропосфере также существует механизм генерации зона. Если присутствует NO2, то фотолиз NO2 (при <400 нм) [c.222]

Не менее реакционноспособной составляющей атмосферы является водяной пар, концентрация которого быстро уменьшается с высотой вплоть до тропопаузы (граничного слоя между тропосферой и стратосферой), у поверхности земли (от 3% во влажных тропически.х районах до 2. 10- % в Антарктиде). [c.8]

В период научно-технической революции резко возрос объем выброса в атмосферу галогенсодержащих соединений от антропогенных источников. Большое внимание исследователей и оживленную дискуссию вызывает проблема влияния галогенсодержащих соединений на слой озона. Эта проблема изучается Международной комиссией по атмосферному озону (МКАО). Не останавливаясь на значении озонного слоя в защите биосферы от действия ультрафиолетовой радиации солнца, заметим, что продукты химических превращений, протекающих в верхних слоях атмосферы (в тропопаузе и стратосфере), могут иметь стоки в приземные слои атмосферы и увеличивать степень загрязнения воздуха. [c.15]

Выше тропоафары раоположена так называемая стратосфера ( покровная оболочка ), простирающаяся мварху до ЭО— 35 км, считая от уровня земли. Воздух в стратосфере находится уже в сильно разреженном состоянии и имеет по всей высоте практически одинаковую температуру (в среднем минус 57°С). [c.7]

Состав воздуха остается постоянным по всей высоте тропосферы и стратосферы, начиная заметно изменяться только за их пределами, при переходе в ионосферу. Воздух представляет собой в основном см0сь трех газов, соотношение между которыми приведено в табл. 2. [c.23]

Молекулярная форм1а является наиболее устойчивой формой существования элементов в земных условиях в противоположность условиям на солнце, где весьма высокая темиература делает более устойчивым атомарное состояние газов. Именно по указанной причине мы находим в составе воздуха молекулярные кислород и азот в пределах тропо- и стратосферы. Иоключение составляет аргон , который ка1к нейтральное вещество 01казы- [c.24]

Основы и применения фотохимии (1991) -- [ c.216 ]

Введение в химию окружающей среды (1999) -- [ c.27 , c.28 , c.30 ]

Возможности химии сегодня и завтра (1992) -- [ c.0 ]

Основы общей химии Т 1 (1965) -- [ c.37 ]

Основы общей химии Том 2 Издание 3 (1973) -- [ c.37 ]

Химическое строение биосферы земли и ее окружения (1987) -- [ c.114 , c.117 , c.118 , c.190 ]

Происхождение жизни Естественным путем (1973) -- [ c.321 ]

Основы общей химии том №1 (1965) -- [ c.37 ]

Неорганическая геохимия (1985) -- [ c.82 ]

Химическое строение биосферы Земли и ее окружения Издание 2 (1987) -- [ c.114 , c.117 , c.118 , c.190 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология