Стратосфера содержание

В то же время озон - высоко активный и токсичный газ для растений и животных. Поэтому в приземной атмосфере он является опасным загрязнителем. В последние годы в стратосфере содержание озона уменьшалось (озоновые дыры ), в нижних же слоях тропосферы концентрация озона увеличивалась. Заметный рост концентрации его наблюдается летом, что связано с более активным протеканием фотохимических процессов. В городах наибольшее содержание озона отмечается при образовании фотохимического смога. Повышенные концентрации Оз возможны над лесными массивами при протекании фотохимических реакций с участием терпеновых углеводородов, выделяемых хвойными деревьями. При солнечном свете терпеновые углеводороды могут вступать в реакции с диоксидом азота, в результате чего выделяется озон. Наряду с кислотными дождями он может быть ответственен за гибель лесов в промышленно развитых регионах. Особенно чувствительны к озону сосны он проникает в их хвою и разрушает клетки, содержащие хлорофилл, что затрудняет фотосинтез и ослабляет рост деревьев. Озон также ускоряет выщелачивание из хвои важных биогенов в результате кислотных осадков. [c.201]

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]

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]

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]

Процессы с участием заряженных частиц определяют не только состав и концентрацию ионов, но оказывают заметное влияние на содержание нейтральных активных частиц в атмосфере. Так, изменение скорости образования ионов в стратосфере приводит к изменению скорости образования оксидов азота, разрушающих стратосферный озон. На высотах 80-90 км ионизация Oj и р-ция о/ с HjO приводят к образованию Н и ОН. При рекомбинации мол. ионов в ионосфере рождаются возбужденные и невозбужденные горячие атомы (обладающие избыточной кинетич. энергией). [c.270]

Более 99% атмосферы составляют три газа— азот, кислород и аргон. Их содержание в воздухе по объему равно 78,09, 20,95 и 0,93% соответственно. Около 0,03% атмосферы образует диоксид углерода, однако его содержание не всюду одинаково, так как оно зависит от биологической активности и промышленной деятельности в различных частях Земли. Озон существует в основном на уровне стратосферы, где он принимает участие в реакции, делающей возможной жизнь на земной поверхности. Эта реакция представляет собой поглощение ультрафиолетового солнечного излучения кислородом, в результате чего он превращается в озон [c.444]

Тепловой режим стратосферы определяется в основном содержанием в ней другого переменного компонента - озона. Образование и разрушение озона описывается уравнениями [c.13]

В связанном состоянии кислород мигрирует главным образом в составе воды (рис. 2.3). Молекулы воды присутствуют во всем объеме тропосферы и стратосферы, но содержание их в вертикальном и меридиональном направлениях очень неоднородно. [c.57]

Вертикальное распределение метана также неравномерно. Над континентами наибольший градиент концентраций наблюдается в пограничном слое. В свободной атмосфере на высотах от 2-3 до 7-9 км концентрации СН выравниваются, однако в меридиональном направлении обнаруживается почти монотонное уменьшение его содержания при движении с севера на юг. В непосредственной близости к тропопаузе часто наблюдаются резкие колебания, особенно значительные вблизи разрывов тропопаузы в полярных и субтропических районах, где происходит активный обмен воздухом между тропосферой и стратосферой (рис. 3.13). В стратосфере с высотой содержание метана быстро убывает, и на уровне 50 км оно обычно не превышает 0,3 млн . [c.103]

Поскольку радикалы гидроксила образуются под действием солнечного света, окисление метана наиболее интенсивно происходит в летнее время. Этим объясняется летний минимум внутригодового хода концентраций СН4 в тропосфере. По отношению к тропосфере стоком служит также перенос метана в стратосферу. Быстрая убыль его содержания выше тропопаузы определяется более высокой концентрацией в стратосфере радикалов гидроксила. Кроме того, в верхних слоях стратосферы и в нижней части мезосферы в сток метана заметный вклад вносит его взаимодействие с атомарным кислородом, образующимся в результате фотолитических процессов [c.111]

Интенсивным окислением метана объясняется увеличение с высотой содержания паров воды в стратосфере и мезосфере. Локальный максимум концентрации HjO наблюдается на высотах около 60 км над уровнем моря. [c.111]

Одна из наиболее острых химических проблем глобальной экологии связана с опасностью антропогенного воздействия на химические процессы в стратосфере, чреватые уменьшением в ней общего содержания озона (ОСО). Стратосферный озон регулирует поток УФ-квантов, задерживая наиболее опасную часть радиации Солнца с длинами волн менее 285 нм и значительно ослабляя излучение в УФ-Б-диапазоне (285-315 нм). Кроме того, экзотермическое разложение озона приводит к нагреванию стратосферы, возникновению инверсионного слоя и тем самым препятствует выхолаживанию нижней атмосферы за счет конвективного переноса теплоты. [c.225]

Рис. 7.2. Взаимодействие процессов, ответственных за формирование общего содержания озона в стратосфере

Роль N0 в химии стратосферного озона двояка. В нижней стратосфере он может включаться в реакции, вполне аналогичные протекающим у земной поверхности. При этом совместное окисление N0 и метана, а также других углеводородов отработавших газов авиационных турбин, может приводить к увеличению содержания О3 непосредственно над тропопаузой. Большая интенсивность воздушного движения в верхней тропосфере Северного полушария создает необходимый для этого уровень концентраций N02 (более 20 трлн , см. рис. 5.2). На высотах 15-20 км циклические реакции [c.230]

Для установления роли монооксида азота в разрушении озона совершенно недостаточно учета одних только реакций (7.18) и (7.19). Следует принимать во внимание другие химические, а также и физические процессы, влияющие на содержание N0 в стратосфере. В число таких важных газофазных химических процессов входят следующие [c.231]

Особенности химического состава воздуха стратосферы внутри вихря (кроме убыли озона) заключаются в уменьшении содержания оксидов азота и водяного пара. Такая "денитрификация и "дегидратация" происходит на фоне очень высоких концентраций СЮ наблюдаемые в середине полярной зимы концентрации этого компонента хлорного цикла могут быть примерно в десять раз больше, чем за "стенками" вихря. [c.236]

Назовите естественные процессы, ответственные за содержание озона в стратосфере. [c.242]

Почему максимальное значение содержания озона в стратосфере наблюдается над высокими широтами в обоих полушариях, а не над экватором [c.242]

В результате испытания ядерного и термоядерного оружия образовалось 2,4 х 10 ° Бк трития (природно содержание 2,5—5,2 х Ю Бк, и он в форме тритиевой воды из стратосферы попал в гидрологический цикл земного шара), стронция-90—6 х Ю Бк, цезия-137—9 х 10 Бк. Количество непрореагировавшего плутония-239, освобождающегося при взрыве мощностью 20 кг, составляет примерно 10 Бк. [c.312]

Данные, полученные в результате измерений [176—188, 261 — 263], указывают на большую изменчивость содержания аэрозоля в тропосфере и нижней стратосфере и на весьма высокую его стабильность на высотах более 20 км. Последнее свидетельствует [c.63]

Стабильность высотного аэрозоля является, по-видимому, глобальной. Так, например, вертикальные профили концентрации аэрозоля, вычисленные для Арктики с интервалом в один год, не обнаруживают изменений на высотах более 15 км, но указывают на уменьшение содержания аэрозоля в более низких слоях, аналогичное наблюдавшемуся в Ларами (штат Вайоминг). Размер частиц в тропосфере оказался при этом меньшим, чем в стратосфере. [c.66]

Вклад наземных источников в общее содержание стратосферных аэрозолей невелик, если не считать эпизодических извержений вулканов. В остальных случаях тропосферные аэрозоли могут проникать в стратосферу только в результате конвективного подъема частиц в экваториальной зоне. Большое количество аэрозольных частиц образуется в стратосфере в результате химических и фотохимических реакций из окислов азота и серы. Главным источником антропогенных аэрозолей в нижней стратосфере и верхней тропосфере являются продукты сгорания авиационного тошшва. Общая масса этих продуктов в настоящее время составляет (11-5)х [c.34]

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]

О2 - О -Ь О, о -Ь О2 О3. Распад атмосферного О. происходит фотохимически, а также в рез>льтате его р-ций с радикалами НО и НО2, оксидами азота, хлором и его соединениями. Массовый выброс в атмосферу оксидов азота в результате развития реактивной авиации и применения удобрений, а также использование хлорсодержащих кла-донов (фреонов), можег привести к >бьии О. в атмосфере. Мощные вулканич. извержения, сопровождаемые выбросом аэрозоля в стратосферу, также приводят к понижению содержания О. в средних широтах на 4-8 и. По оценкам ядерная война с тротиловым эквивалентом 5000 Мт приведет к 50%-ному разрушению озонового слоя, на его восстановление потребуется 5-8 лет. [c.333]

Первые измерения содержания СОз в атмосфере были проведены еще в середине XIX в., однако в настоящее время достоверными признаются лишь единичные результаты, полученные в начале 1870-х гг., согласно которым концентрации этого газа находились на уровне 290 млн Регулярные спектроскопические наблюдения (определяется ослабление излучения в столбе атмосферы в ИК-области спектра) были начаты только в 1958 г. в обсерватории Мауна-Лоа на Гавайских островах. Сейчас такого рода измерения проводят на 12 станциях фонового мониторинга и более чем на двух десятках станций регионального мониторинга в разных частях планеты. Эпизодические измерения производятся с 1960-х гг. также в верхней тропосфере и нижней стратосфере. [c.84]

Уменьшение скорости прироста содержания фреонов связано с тем, что во второй половине 1980-х гг. во многих промышленно развитых странах были введены ограничения на производство и потребление этой продукции. Можно ожидать дальнейшего снижения тренда в ближайшие годы в связи с достигнутыми международными договоренностями о постепенном отказе от использования фторхлоруглеродов. Однако абсолютные концентрации фреонов в атмосфере будут, вероятно, увеличиваться еще долгие годы даже после полного прекращения их производства. Из табл. 3.7 видно, что более половины произведенного к 1991 г. F I, находится в тропосфере, около 19 % переместилось в стратосферу, а около 22 % по сию пору находится в активном (холодильные установки и т. п.) или пассивном (в составе изделий из пористых полимеров типа полипеноуретанов) использовании и будет постепенно выделяться в окружающую среду. [c.115]

Moho- и диоксид азота играют важную роль в химии тропосферы и стратосферы. В нижней атмосфере им принадлежит видное место в контроле за содержанием радикалов 1 идроксила [c.163]

Из внешних факторов, влияющих на величину общего содержания озона, следует упомянуть вариации солнечной активности. В ходе 11-летнего цикла поток солнечной радиации в УФ-диапазоне существенно изменяется, что сказывается на скорости образования озона. Одновременно с увеличением потока УФ-ра-диации происходит возрастание температуры стратосферы и интенсивности переноса воздушных масс. [c.228]

Рис. 7.3. Изменение концентрации аэрозолей и содержание озона в стратосфере в период, предшествующий извержению вулкана Эль-Чичон и после него Стрелкой отмечено извержеиие вулкана Эль-Чичоп

Окисление заброшенного в стратосферу вулканом Эль-Чичон диоксида серы привело к образованию сернокислотного аэрозоля, максимальные концентрации которого наблюдали примерно через год после извержения. По мере увеличения массы аэрозольных частиц происходило уменьшение содержания озона (рис.7.3), причем в таких количествах, которые нельзя было приписать изменению температуры и потоков солнечной радиации в стратосфере. Таким образом, гетерогенные реакции влияют на глобальное распределение озона в стратосфере. Наиболее ярко это проявляется, очевидно, в феномене так называемой "озоновой дыры", образующейся над Антарктидой и прилегающими к ней территориями. [c.235]

Повышенное содержание СЮ и низкие температуры стратосферы обуславливают развитие еще одного цикла разрушения озона, включающего димер С12О2. В отличие от цикла (7.26)-(7.27), он не зависит от присутствия атомарного кислорода [c.237]

Бром относится к рассеянным элементам и содержится во многих минералах, горных породах, почвах, природных водах, растениях, лшвотпых, пищевых продуктах, а также в космических объектах. Суммарное относительное содержание брома в земной коре составляет 10" %, что в абсолютном весовом выражении отвечает 10 т [222] на долю гидросферы приходится 75% от указанного количества. За счет испарения и диспергирования морской воды в атмосферу переходит ежегодно 3,77-10 т брома. Поэтому содержание брома в воздухе прилюрских областей (3-10" вес.%) больше, чем в атмосфере континентальных районов (2-10" вес.%) [222]. Согласно недавно опубликованным данным, около 10 объемн. % брома содержится в стратосфере. Эта примесь действует как катализатор рекомбинации озона и вызывает уменьшение общего озонного бюджета па 0,3% [938]. [c.8]

Хотя долгопериодные изменения содержания аэрозоля малы, на высотах менее 20 км все же наблюдается заметный годовой ход с максимумом зимой, минимумом летом при амплитуде около 10 частиц/см для всей толш и стратосферы. В пересчете на всю глобальную стратосферу это приводит к величине продукции аэрозоля за год, равной 6,5-10 т. Если предположить, что аэрозоль представляет собой капли 75 %-ного водного раствора серной кислоты и что последняя возникает за счет окисления сернистого газа, то для этого требуется 3,2 10 т сернистого газа в год. Принимая средний за год стратосферно-тропосферный обмен массы равным 75 %, можно рассчитать, что в таком случае отношение смеси сернистого газа на уровне тропопаузы должно составлять 0,4 10 . [c.65]

По данным зондирований при помощи аэрозольного радиозонда (АР) в диапазоне широт от 85° с. ш. до 90° ю. ш. за период с конца 1971 г. до середины 1974 г., характеризующийся минимумом вулканической активности, Д. Хофманн, Д. Розен и др. [178, 181] выполнили анализ закономерностей глобальной пространственно-временной изменчивости содержания сульфатного аэрозоля в стратосфере и обсудили возможные источники аэрозоля (рис. 1.16). Данные наблюдений на различных станциях (Южный Полюс, Ларами, дрейфующая станция на широте 85° с. ш. и др.) показали глобальную тенденцию уменьшения содержания аэрозоля со временем. Данные наблюдений указывают на подобие пространственно-временных распределений аэрозоля в обоих полушариях. Особенности годового хода стратосферного аэрозоля, амплитуда которого составляет около 7,5 10 ча-стиц/см2, объясняются изменчивостью высоты тропопаузы. [c.66]

Для безоблачной атмосферы вертикальный профиль dT z) dt в стратосфере очень сильно зависит от степени ее замутненности. Стратосферный аэрозоль имеет полосы поглощения в области окна прозрачности 8—12 мкм. За счет поглощения восходящего теплового излучения он нагревает стратосферу, а за счет его отражения усиливает радиационное выхолаживание более низких слоев атмосферы. Расчеты показали, что для аридных и субаридных регионов и в тропической зоне для безоблачной атмосферы стратосферный слой поглощающего аэрозоля оптической толщиной 0,03—0,05 может полностью компенсировать радиационное выхолаживание стратосферы за счет СО2 в диапазонах высот 13—25 мкм. В силу возможной слоистой структуры стратосферного аэрозоля, профиль dTldt может иметь инверсионные скачки с областями радиационного выхолаживания и потепления. Отсюда вытекает важность учета влияния на климат аэрозолей (если они имеют большое время жизни), занесенных в стратосферу через разрывы тропопаузы. Роль стратосферного аэрозоля менее выражена для высоких широт и холодной тропосферы, а также в условиях облачности в силу как уменьшения содержания стратосферного аэрозоля, так и уменьшения восходящего теплового излучения поверхности планеты и тропосферы. [c.207]

Результаты экспериментальных исследований 70-х годов несколько противоречат данным более ранних исследований группы Х.шге (табл.6) получены более высокие массовые концентрации аэрозольного вещества - примерно в 10-30 раз, кроме того, наблюдаются отличия по химическому составу. В первую очередь следует отметить более высокое содержание 81 и Ге. 3 исследованиях советских ученых при определении химического состава аэрозольных частиц особое внимание обращалось на содержание Ре, N1, А1,Са, 1, Мд. в частности, было обнаружено высокое содержание Ре для высоты ЗО-З км - примерно 0,01 - 0,05 мкг/м . Высокое отношение концентрации N1 к Ре свидетельствует о космическом происховдении вещества частиц, в состав которых входят эти элементы. Можно предполагать, что основными химическими соединениями, содержащими Ре в стратосфере, являются окислы и гидроокислы железа. Другим существенным результатом этих исследований является обнаружение высокой доли гигантских частиц в общей концентрации аэрозолей, что объясняет высокие массовые концентрации аэрозольного вещества. [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология