Атмосфера Водоемы Почва Диффузия в верхние слои, осаждающияея на почву и в водоем, фотохимическое разложение, нейтрализация, рассеивание в атмосфере, вымывание с атмосферными осадками, гидролиз, окисление кислородом и озоном. Поглощение гидробионтами, фотохимическое разложение, метаболическое разложение гидробионтами, осаждение на дно водоема, нейтрализация, гидролиз, рассеивание в водоеме. Минерализация органических веществ, синтез новых органических веществ, физикохимическое разложение, биохимическое разложение, испарение в атмосферу, просачивание в подземные воды, вымывание в поверхностные водоемы, транслокация в растения.[ ...]
Озон содержится в атмосфере в концентрации 10 5-10 6% (масс.) и в основном распределяется в слое атмосферы на высоте 25—40 км. Он образуется в результате фотохимических процессов и при электрических разрядах.[ ...]
Озон Оз — газ, образующийся из 02 в спокойном электрическом разряде в концентрации до 10 %, диамагнитен, имеет темно-голубой (синий) цвет. Следы 03 появляются под действием ультрафиолетового (УФ) излучения из 02 в верхних слоях атмосферы. Максимальная концентрация 03 в верхних слоях атмосферы на высотах 25—45 км формирует ставший известным озоновый экран (слой).[ ...]
Атмосфера (греч. «атмос» — пар) — газовая оболочка Земли, состоящая из смеси различных газов, водяных паров и пыли (табл. 6.3, по Н. Реймерсу, 1990). Общая масса атмосферы — 5,15-1015т. На высоте от 10 до50км, смаксимумом концентрации на высоте 20—25 км, расположен слой озона, защищающий Землю от чрезмерного ультрафиолетового облучения, гибельного для организмов.[ ...]
Озон — газ бледно-фиолетового цвета. В природе находится в верхних слоях атмосферы. При температуре —]11,9°С озон превращается в нестойкую жидкость темно-синего цвета. Чистый озон взрывоопасен, так как при его разложении высвобождается значительное количество тепла; очень токсичен. Максимальная допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны равна 0,0001 мг/м3. Обеззараживающее действие озона основано па высокой окислительной способности, обусловленной легкостью отдачи им активного атома кислорода (0з = 02+0). Озон окисляет все металлы, кроме золота, превращая их в окислы.[ ...]
Озон (03) - аллотропная модификация кислорода. Максимальная концентрация озона наблюдается на высоте 20 - 35 км. Создаётся особый озоновый слой атмосферы, выполняющий функции защиты Земли от ультрафиолетовой радиации Солнца (практически полностью поглощает её). Кроме того, озоновый слой задерживает около 20 % инфракрасного теплового излучения Земли, создавая благоприятные условия для её теплового режима. Но излишне высокое содержание озона также нежелательно, поскольку он может оказывать токсичное, разрушительное воздействие на живые организмы из-за высоких окислительных свойств.[ ...]
Озон образуется в верхних слоях атмосферы из кислорода в результате фотохимической реакции под влиянием солнечной радиации, которая вызывает диссоциацию молекул кислорода. В незначительных количествах озон образуется и в нижних слоях атмосферы при грозовых электрических разрядах, а также в результате некоторых химических процессов, ведущих к повышению концентрации озона в лесах.[ ...]
Озон как фильтр коротковолнового излучения. Химические процессы, происходящие в атмосфере, в слоях, которые расположены ниже 90 км, кроме фотодиссоциации 02, существенным образом отличаются от тех процессов, что наблюдаются на больших высотах. В мезо- и стратосфере, в отличие от более высоких слоев, концентрация 02 увеличивается, поэтому вероятность столкновения О2 с О, которое ведет к образованию 03, резко возрастает.[ ...]
Озон при обычных температуре и давлении представляет собой газ бледно-фиолетового цвета. Он тяжелее воздуха, при нормальном давлении и температуре 0°С масса его 2,22 кг/м3 (масса сухого воздуха при тех же условиях 1,293 кг/м3). В нижних слоях земной атмосферы озон практически отсутствует, в высоких слоях он возникает фотохимическим путем под действием солнечной радиации.[ ...]
Атмосферой называют газовую, воздушную оболочку, окружающую земной шар и связанную с ним силой тяжести. Она подразделяется на нижний слой - тропосферу (до высоты 8-18 км) и вышележащие слои - стратосферу (до 40-55 км), мезосферу (до 80-85 км), ионосферу (до 500-800 км) и экзосферу (800-2000 км). Наиболее освоенными человеком являются тропосфера и стратосфера (последняя в значительно меньшей степени). Общая масса атмосферы составляет 1,15 1015т. Ее основные компоненты - азот (78,08%), кислород (20,95%), аргон (0,93%), углекислый газ (0,03%), остальные элементы (водород, озон и др.) находятся в чрезвычайно малых количествах. Кроме газов в атмосфере присутствуют также различные аэрозоли и водяной пар.[ ...]
Озон поглощает жесткие ультрафиолетовые излучения Солнца как Хвз в той спектральной области, которая является наиболее опасной для организмов, т.к. этим излучением разрушаются органичес-кие молекулы ДНК, отвечающие за передачу наследственных признаков. Поэтому исчезновение озонного слоя означало бы исчезновение высших форм жизни. Изменение концентрации озона в атмоофере служит предвестником потеплений о похолоданий, изменений направлений ветра, влияет на биолога ческу ю опстему человека, особенно нэ кожу. Строение атмосферы показано на рво. 3.[ ...]
Атмосфера - газовая оболочка Земли. Состав сухого атмосферного воздуха: азот - 78,08 %, кислород - 20,94 %, диоксид углерода - 0,033 %, аргон - 0,93 %. Остальное - примеси: неон, гелий, водород и др. Пары воды составляют 3-4 % от объема воздуха. Плотность атмосферы на уровне моря 0,001 г/см ’. Атмосфера защищает живые организмы от вредного воздействия космических лучей и ультрафиолетового спектра солнца, а также предотвращает резкое колебание температуры планеты. На высоте 20-50 км основная часть энергии ультрафиолетовых лучей поглощается за счет превращения кислорода в озон, образуя озоновый слой. Суммарное содержание озона не более 0,5 % массы атмосферы, составляющей 5,15-1013 т. Максимум концентрации озона на высоте 20-25 км . Озоновый экран - важнейший фактор сохранения жизни на Земле. Давление в тропосфере (приземный слой атмосферы) уменьшается на 1 мм рт. столба при подъеме на каждые 100 метров.[ ...]
Молекулы озона, как и кислорода, электрически нейтральны, т. е. не несут электрического заряда. Поэтому само по себе магнитное поле Земли не влияет на распределение озона в атмосфере. Верхние слои атмосферы, где под воздействием космических и солнечных лучей образуются ионы различных газов (аэроионы), называют ионосферой. Она практически совпадает с озоновым слоем.[ ...]
Озоновый слой Земли — это слой атмосферы, близко совпадающий со стратосферой, лежащий между 7—8 (на полюсах), 17—18 (на экваторе) и 50 км над поверхностью планеты и отличающийся повышенной концентрацией молекул озона, отражающих жесткое космическое излучение, гибельное для всего живого на Земле. Его концентрация на высоте 20—22 км от поверхности Земли, где она достигает максимума, ничтожно мала. Эта естественная защитная пленка очень тонка: в тропиках ее толщина составляет всего 2 мм, у полюсов она вдвое больше.[ ...]
Озоновый слой рассматривается в качестве одного из основных климатообразующих элементов атмосферы. Активно поглощающий ультрафиолетовое излучение озоновый слой создает оптимальные световой и термический режимы земной поверхности, благоприятные для существования живых организмов на Земле. Концентрация озона в стратосфере непостоянна, увеличиваясь от низких широт к высоким, и подвержена сезонным изменениям с максимумом весной.[ ...]
Озоновый слой (озоносфера) охватывает весь земной шар я располагается на высотах от 10 до 50 км с максимальной концентрацией озона на высоте 20—25 км. Насыщенность атмосферы озоном постоянно меняется в любой части планеты, достигая максимума весной в приполярной области.[ ...]
Озоновый слой является своеобразным стабилизатором и демпфером в механизме температурного режима атмосферы. Стратосферный слой озона во многом определяет температурный режим атмосферы. На более верхних уровнях атмосферы за счет поглощения коротковолновой части УФ излучения атомами водорода, азота, кислорода их кинетическая энергия возрастает, а, следовательно, возрастает и температура атмосферы. До высот 80 км достигает ослабленная часть УФ излучения Солнца. В этой области поглощение незначительно, поэтому температура принимает минимальное значение («180 К).[ ...]
Нарушение озонного слоя существенно влияет на прохождение через атмосферу жесткого ультрафиолетового излучения, что ведет к серьезным биологическим последствиям, а также повлияет на распределение температуры в стратосфере, а следовательно, и на климат Земли.[ ...]
Поскольку озонный слой выполняет важную защитную функцию в атмосфере — не пропускает к поверхности земли губительное УФ излучение с длинами волн короче 300 нм, вопрос устойчивости озонного слоя является одной из основных проблем физики атмосферы.[ ...]
Каждые 100 м хода луча и каждые 10 млрд-1 концентрации озона дают оптическую плотность 0,0125. В продаже имеется УФ-озон-фото-метр, изготовляемый фирмой Harold Kruger Instrument (г. Сан-Габриэль, штат Калифорния, США).[ ...]
Озоновый экран - слой атмосферы с наибольшей концентрацией молекул озона Оз на высоте около 20-25 км, поглощающий жесткое ультрафиолетовое излучение, гибельное для организмов. Разрушение о.э. в результате антропогенного загрязнения атмосферы таит угрозу всему живому, и прежде всего человеку.[ ...]
Среди компонентов атмосферы, связанных с проблемой климата, озон занимает особое место в связи с его определяющей ролью в поглощении солнечного излучения в коротковолновой части ультрафиолетовой области. Хорошо известно, что озонная оболочка атмосферы Земли обеспечивает практически полное поглощение этого излучения, губительного для всего живого на Земле, хотя ее толщина, если собрать все молекулы озоиа, содержащиеся в вертикальном столбе атмосферы в ее приземном слое, составит всего несколько миллиметров. В связи с этим разрушение озонного слоя не может не волновать все человечество. Явление образования озонных дыр в стратосфере впервые обнаружено более 10 лет назад в высоких широтах южного полушария космическими средствами.[ ...]
В настоящее время в атмосфере наблюдается рост содержания некоторых малых газов, таких как углекислый газ СО2, закись азота N20, метан СН4, озон О3, пары воды, хлорфторуглероды и другие галогенпроизводные углерода (фреоны). Эти так называемые парниковые газы, как и основные составляющие атмосферы (азот, кислород), пропускают к поверхности Земли видимую (световую) часть солнечного излучения оптического диапазона. Поглощаемая земной поверхностью солнечная энергия нагревает ее, что приводит к тепловому длинноволновому (инфракрасному1) излучению в окружающее пространство. Однако это излучение в значительной степени задерживается компонентами атмосферы и прежде всего парниковыми газами; часть тепла вновь отражается на поверхность Земли. Задержание тепловой энергии у приповерхностного слоя приводит к повышению его температуры («парниковый эффект»).[ ...]
Разрушение «озонового слоя». Озоновый слой (озоносфера) — слой атмосферы с наибольшей концентрацией озона (03) на высоте 20—25 (22—24) км. Содержащееся в озоновом слое количество озона невелико: в приземных условиях атмосферы (при давлении 760 мм и температуре +20° С) он образовал бы слой толщиной всего 3 мм. В атмосфере озон образуется из кислорода под действием ультрафиолетового излучения (рис. 27).[ ...]
Наблюдаемые изменения в озонном слое атмосферы Земли, в частности обнаружение антарктической «озонной» дыры, привлекли внимание широких кругов не только специалистов по атмосферным наукам, но и ученых разных специальностей, активистов «зеленого» движения за защиту окружающей среды и, можно сказать, народные массы. Среди многочисленных статей и заметок в специальных и научно-популярных журналах и в разных газетах, многие из которых в целом верно излагают явление и ход его изучения, встречаются совсем неквалифицированные, однако с претензией на «научность».[ ...]
Озоновый экран (озоносфера) - это слой атмосферы в пределах стратосферы, расположенный на разной высоте от поверхности Земли и имеющий наибольшую плотность (концентрацию молекул) озона на высоте 22-26 км.[ ...]
Добсона единица - единица содержания озона (еД), равная одной сотой приведенной толщины слоя озона, т. е. толщины слоя, которая получилась бы, если весь содержащийся в атмосфере озон был бы приведен к нормальным условиям. 1 еД равна 0,03 мм.[ ...]
При решении теоретической задачи о режиме озона надо учитывать, кроме того, возможное различие констант фотохимических реакций в лабораторных условиях и в реальной атмосфере [43] в условиях быстро меняющейся при затмении радиации [126]. Возможно также включение других, кроме чисто фотохимических, механизмов, нарушающих устойчивость озонного слоя во время затмения, например, связанного с изменением динамических и турбулентных параметров атмосферы в условиях резких изменений радиации при затмении [92, 268]. Таким образом, имеется ряд новых, неучтенных факторов, на которые надо обратить внимание при решении теоретической задачи о режиме озона во время затмения.[ ...]
В 1985 г. принята Венская конвенция по защите озонного слоя Земли, которая потом дополнялась Монреальским протоколом в 1987 г. и поправками к нему Лондонской (1990 г.) и Копенгагенской (1992 г.) конференций. Ныне производство агрессивных по отношению к озоновой оболочке фреонов запрещено. Однако время пребывания в атмосфере уже попавших туда этих газов оценивается периодом от 60 до 400 лет и поэтому озоновый слой продолжает больше и больше каталитически разрушаться свободным хлором, а также оксидами азота.[ ...]
Настоящая работа посвящена исследованию суммарного озона (ОС). Под суммарным озоном, или общим содержанием атмосферного озона, имеется в виду количество озона в вертикальном столбе атмосферы. Наиболее подробные и систематические сведения об атмосферном озоне были получены в результате измерения ОС на сети станций. Данные о вертикальном распределении озона в атмосфере менее надежны, чем о суммарном озоне, содержат большую погрешность, собраны с меньшего числа станций и за менее продолжительные периоды. Поэтому в настоящей работе в качестве основной величины, характеризующей озонный слой в атмосфере, используется ОС.[ ...]
Согласно упрощенным расчетам, продолжение выброса галогеноуглеводородов в атмосферу со скоростями на уровне 1972 г. приведет к уменьшению содержания озона в стратосфере на 6,5 %, с особенно резким уменьшением концентрации Оз (на 14—17 %) на высотах 35—40 км.[ ...]
Фотохимические реакции не являются единственными реакциями в атмосфере. Там происходят многочисленные превращения с участием десятков тысяч химических соединений, течение которых ускоряется радиацией (солнечная радиация, космическое излучение, радиоактивное излучение), а также каталитическими свойствами присутствующих в воздухе твердых частиц и следов тяжелых металлов. Значительные изменения претерпевают попадающие в воздух диоксид серы и сероводород, галогены и межгалогенные соединения, оксиды азота и аммиак, альдегиды и амины, сульфиды и меркаптаны, нитросоединения и олефины, полиядерные ароматические углеводороды и пестициды. Иногда эти реакции могут служить причиной не только качественных, но и количественных изменений в глобальном составе атмосферы планеты, приводящих к изменению климата на Земле. Аккумулируясь в верхних слоях атмосферы, фтор-хлоруглеводороды фотолитически разлагаются с образованием оксидов хлора, которые взаимодействуют с озоном, уменьшая его концентрацию в стратосфере [5]. Аналогичный эффект наблюдается и при реакциях озона с оксидами серы, оксидами азота и углеводородами. В результате разложения вносимых в почву азотных удобрений происходит эмиссия в атмосферу оксида азота N0, который взаимодействует с атмосферным озоном, превращая его в кислород. Все эти реакции уменьшают содержание озона в слоях атмосферы на высоте 20—40 км, которые защищают приземный слой атмосферы от солнечной радиации высокой энергии. Подобные превращения приводят к глобальным изменениям климата планеты.[ ...]
После завершения МГГ ВМО уделяла лишь частичное внимание проблеме озона. В составе ее Комиссии по атмосферным наукам (КАН ВМО) имелась должность «докладчика по озону», который должен был ежегодно в кратком отчете информировать ВМО о состоянии проблемы. Так было до сессии КАН в Версале в 1973 г. Однако прогресс- исследований последних лет, и в том числе возникшая идея о возможной опасности загрязнения атмосферы для слоя озона, должны были отразиться и <на деятельности КАН в этом вопросе. Заявление ВМО о воздействии на слой озона в результате деятельности человека» было составлено и опубликовано в конце 1975 г. Оно обратило внимание на фотохимическую роль соединений азота, на вклад явлений переноса малых примесей и на их климатологическую роль, а также их биологическое значение как защиты от ультрафиолетовой радиации.[ ...]
Эти реакции образуют так называемый цикл Чепмена. Общее содержание озона иногда выражают как число молекул, получаемое в результате суммирования по всем широтам, долготам и высотам. На сегодняшний день это количество приблизительно равно 4 1037 молекул озона. Наиболее распространенной количественной оценкой состояния озона в атмосфере является толщина озонного слоя X — это толщина слоя озона, приведенного к нормальным условиям, которая в зависимости от сезона, широты и долготы колеблется от 2,5 до 5 относительных мм. Области с уменьшенным содержанием на 40—50% озона в атмосфере называют «озоновыми дырами».[ ...]
В связи с развитием исследований по вопросу антропогенного воздействия на озонный слой отмечается значительное увеличение работ по фотохимии атмосферы и, в частности, по фотохимической теории атмосферного озона. При этом заметно возросло количество атмосферных составляющих, привлекаемых для различных модельных расчетов распределения озона в атмосфере [3,14,76,159,205].[ ...]
Биосфера - общепланетарная оболочка Земли, где существует жизнь. Учение о биосфере создано В.И.Вернадским (1863-1945). В атмосфере верхние границы жизни определяются озоновым экраном -тонким слоем озона на высоте 16-20 км. Океан насыщен жизнью целиком. В глубину твердой части Земли активная жазнь проникает местами до 3 км (бактерии). Биосфера представляет собой глобальную жи-сксгему, поддерживаемую биологическим круговоротом вещества и потоками солнечной энергии.[ ...]
Одним из основных загрязнителей, влияющих на прозрачность воздуха, является диоксид углерода. Ежегодно количество С02 в атмосфере возрастает на 0,4%. Подсчитано, что содержание С02 в атмосфере при сегодняшнем уровне технологии будет удваиваться каждые 23 года, что может привести к глобальному повышению температуры. Принимая во внимание, что при сжигании топлива за год в окружающую среду поступает 14,2- 1016 кДж теплоты, можно предположить, что, рассеиваясь в околоземном пространстве, эта теплота приведет к существенному изменению его температурного режима. Следует отметить, что в процессах, обеспечивающих нормальные условия развития экосистем, важную роль играет озон. Хотя в атмосфере содержание озона невелико (2 ■ 10 б % по объему), тем не менее его роль в защите поверхности Земли от жесткого ультрафиолетового излучения трудно переоценить. Разрушение озонового слоя на 50% повлечет за собой увеличение дозы ультрафиолетового облучения в 10 раз.[ ...]
После многочисленных международных экспедиций в Антарктиде было установлено, что помимо различных физико-географических факторов все же основным является наличие в атмосфере значительного количества хлорфторуглеродов (фпеонов). Последние широко применяются и производстве и быту в качестве хладоагентов, пенообразователей, растворителей в аэрозольных упаковках и т.д. Фреоны, поднимаясь в верхние слои атмосферы, подвергаются фотохимическому разложению с образованием окиси хлора, интенсивно разрушающей озон. Всего в мире производится около 1300 тыс. т озоноразрушающих веществ. В последние годы установлено, что выбросы сверхзвуковых самолетов могут привести к разрушению 10% озонного слоя атмосферы, так один запуск космического корабля типа “Шаттл” приводит к “гашению” не менее 10 млн т озона. Одновременно с истощением озонового слоя в стратосфере отмечается увеличение концентрации озона в тропосфере у поверхности Земли, но это не сможет компенсировать истощение озонового слоя, так как его масса в тропосфере едва составляет 10% от массы в озоносфере.[ ...]
Таким образом, очевидно, что ядерные взрывы, особенно при массированном ударе, не только приведут к разрушительным, поражающим эффектам локального масштаба, но и вызовут серьезнейшие глобальные нарушения биосферы — необратимые изменения климата, разрушение озонного слоя Земли, нарушение атмосферы в целом, существенную перестройку земных и водных экосистем.[ ...]
Возможные геофизические и экологические последствия воздействия этих поражающих факторов перечислены в табл. 10.1 и 10.4. Среди них прежде всего следует назвать массовые радиационные и иные поражения биотической составляющей экосистем (в том числе связанные с уменьшением прохождения через атмосферу солнечного излучения), возможные изменения погоды и климата, разрушение озонного слоя Земли, изменение радиационных и электрических свойств тропосферы, нарушение состояния ионосферы и магнитосферы.[ ...]
ВОЗДЕЙСТВИЕ НА КЛИМАТ — в некоторых регионах земного шара в последние годы эти воздействия стали критическими и опасными для биосферы и для существования самого человека. Все это приводит к увеличению концентрации в атмосферном воздухе антропогенных загрязнителей: моноксида и диоксида углерода, метана, оксидов азота, диоксида серы, озона, фреонов и др. Они оказывают существенное воздействие на глобальный климат, вызывая негативные последствия (рис. 39): “парниковый эффект”, истощение “озонного слоя”, кислотные дожди, фотохимический смог и др., что более подробно будет рассмотрено при освещении данных терминов и понятий.[ ...]
В настоящее время повышенное содержание оксидантов регистрируется также в атмосферном воздухе ряда городов Канады, Мексики, Западной Европы и Японии [5, 6]. Поданным эпизодических измерений содержания оксидантов в загрязненном воздухе городов нашей страны [7—9] можно заключить, что их максимальная концентрация (с 10—20-минутным усреднением) довольно низкая, ОД—0,15 мг/м3, что близко к максимально возможному естественному содержанию в атмосфере озона (0,1 мг/м3), заносимого из стратосферы. Необходимы дальнейшие исследования с целью подтверждения фотохимической природы образования оксидантов на улицах наших городов, что может быть сделано, например, снятием вертикального профиля озона в нижнем слое тропосферы.[ ...]