Тропосфера - это нижняя часть атмосферы, в которой сосредоточено более 80% массы всей атмосферы. Ее высота определяется интенсивностью вертикальных (восходящих или нисходящих) потоков воздуха, вызванных нагреванием земной поверхности. Поэтому она на экваторе простирается до высоты 16-18 км, в умеренных широтах - до 10-11 км, а на полюсах - до 8 км. Отмечено закономерное понижение температуры воздуха с высотой - в среднем на 0,6°С на каждые 100 м.[ ...]
В тропосфере с высотой, как это видно из рис. 4.4, содержание аэрозолей уменьшается. Вертикальный профиль концентрации частиц в различного рода моделях обычно задается в виде экспоненциальной зависимости = А 0 ехр( г/Н0). Здесь — концентрация частиц на высоте 2, - их приземная концентрация, а Н0 - экспериментально определяемый параметр, зависящий как от природы частиц, так и от условий их существования (главным образом - от турбулентности атмосферы).[ ...]
Выше тропосферы расположен слой толщиной около 40 км, который называется стратосферой. В стратосфере воздух более разрежен и влажность его невысока. Температура в стратосфере до высоты 30 км остается постоянной (около -50°С), затем повышается до +10°С (на отметке 50 км). В стратосфере сконцентрирована основная часть атмосферного озона, который поглощает ультрафиолетовые лучи Солнца, что и вызывает разогрев атмосферы.[ ...]
Ниже тропосферы ярко проявляется диссимметрия: с одной стороны, имеем Всемирный Океан — гидросферу, покрывающий 70,8% поверхности планеты, с другой, на одном с ним уровне эллипсоида имеем третью геосферу биосферы — сушу, область геохор с наземной жизнью. Обе непосредственно соприкасаются с тропосферой, отделяя ее от более глубоких частей планеты и изменяя ее указанным выше образом. Ниже них идет так называемая литосфера, мозаично захватывающая три оболочки: стратисферу, метаморфическую и гранитную (§60) под всей областью и под значительной частью гидросферы за исключением Тихого океана (§ 62—64) .[ ...]
Подземная тропосфера идет на глубину многих километров, много глубже границ биосферы. Эта подземная тропосфера по форме чрезвычайно сложная, но сплошная, иногда сходя почти на нет в капиллярных пространствах, а местами занимая с человеческой точки зрения огромные объемы, по-видимому, представляет сложную форму, причем в составе ее в глубинных частях, где температура приближается к 100° С, благодаря радиоактивной теплоте, водяной пар под давлением начинает играть важную роль. Этот водяной пар, как мы видим, может находить себе выход на земную поверхность, иногда под большим давлением, как мы это видим в гейзерах и софиони в перегретом состоянии и, с другой стороны, содержа летучие борные и аммиачные части, занимая огромные полости, являться нам в виде софиони. В областях, связанных с вулканическими очагами, мы видим те же скопления такого перегретого водя ного пара, который играет огромную роль в вулканических извержениях. Это области подземной тропосферы, по-видимому, капиллярными пространствами ограниченные от основной ее массы, в биосфере они являются исключением, но когда температура под влиянием радиоактивного распада достигает сотен и больше градусов в гранитной оболочке и особенно своего максимума в под-гранитной — состав подземной тропосферы должен резко меняться, пока может существовать газовое состояние материи. К сожалению, мы не можем при настоящем состоянии опытного знания определить даже с приближенной точностью, до какой глубины может проявляться газовое состояние материи. Глубокие батисейсмы заставляют думать, что они могут существовать на глубине сотен километров от уровня геоида, но не переходят за пределы подгранит-ной силикатовой тяжелой оболочки (§ 102—103).[ ...]
В аэрозольной модели тропосферы принят следующий средний состав частиц: до высоты 3 км 50 % приходится на долю сульфатов (в основном, в форме среднего сульфата аммония), 35 % - частиц почвенного происхождения, состоящих (в %) из вЮ2 (53), А1203 (17), Ре203 (7) и прочих компонентов (23), и 15 % морской соли (главный компонент - КаС1). Выше 3 км 60 % частиц составляют сульфаты, а 40 % имеют почвенное происхождение. В реальной атмосфере химический состав и распределение частиц по высоте часто значительно отличаются от приведенных и зависят как от деятельности местных источников атмосферного аэрозоля, так и от особенностей атмосферного переноса в тех или иных регионах земного шара.[ ...]
Нижний слой называют тропосферой. Ее верхняя граница проходит на высоте 8—10 км на полюсах и 16—18 км — на экваторе. В тропосфере содержится до 80 % всей массы атмосферы и почти весь водяной пар.[ ...]
Атмосферой Земли или тропосферой называют нижнюю часть атмосферы, то есть воздушную среду вокруг Земли, которая состоит в основном из смеси азота и кислорода. Примерный состав ее у поверхности Земли (об.%): 78,1 азота, 21 кислорода, 0,9 аргона и в незначительных долях процента водяной пар, углекислый газ, водород, гелий, неон и другие газы (табл. 1.1).[ ...]
В водоемах состав газов тропосферы меняется, она переходит в водную тропосферу. При соприкосновеннии с водой газы ее, как говорят, растворяются, причем кислород растворяется больше азота. В действительности это — проникновение газов1 (§ 150). Последствия этого для жизни огромны. Образуется водная тропосфера — область количественно максимального развития живого вещества (§ 148). На этом термодинамическом фоне идет непрерывное движение воздушных масс, которое приводит в общем к тому, что химический состав ее для химических основных частей постоянен.[ ...]
Главная масса свободного азота тропосферы получается из подземной тропосферы в виде азотных струй, минеральных источников. Он создается подземной жизнью. Но, может быть, не меньшее значение имеет (количественного учета у нас пока нет) биогенная реакция того же характера - бактериальная, идущая на всей поверхности океана, главным образом в планктоне и в еаргае-совых областях: выделение свободного азота азотвыделяющими бактериями при разложении живого вещества, особенно в арктических и антарктических водах.[ ...]
Метан присутствует во всей толще тропосферы и стратосферы, хотя распределение его в этих слоях неодинаково и непостоянно во времени. В нижних слоях атмосферы наибольшие вариации концентраций отмечены над континентами. Объемная доля СН4 в пограничном слое воздуха над континентальными районами Северного полушария может изменяться от 1,7 до 5 млн 1, причем наивысшие концентрации наблюдаются над территориями, в недрах которых имеются крупные залежи ископаемого топлива - каменного угля, нефти и природного газа.[ ...]
Стратосфера - располагается выше тропосферы до высоты 50-55 км. Температура у ее верхней границы повышается, что связано с наличием здесь пояса озона.[ ...]
Разделение биосферы на геосферы. Строение биосферы и проявление в ней диссимметрия (§ 145). Тропосфера, деление ее на геосферы, постоянство ее химического состава (§ 146). Электрическое поле Земли и ионизация тропосферы (§ 147). Кислородная поверхность. Подземная и подводная тропосферы (§ 148—152), Химический состав тропосферы (§ 153). Таблица 19 химического состава тропосферы (§ 154). Биогенное происхождение тропосферы (§ 155—157).[ ...]
Озон в стратосфере необходим, но в тропосфере он вреден для растений, животных, людей, материалов.[ ...]
Это наземная, подземная и подводная тропосферы. Наземная и подземная тропосферы являются газовыми оболочками. Подземная резко отличается от наземной основной тропосферы, нам всем известного воздуха, своим химическим составом и тем, что в ней больше механически захваченных взвешенных посторонних частиц (аэрозолей) (§ 51), Так как кислород на нашей поверхности образуется в подавляющей своей части хлорофильным процессом только на свету, в определенных пределах лучистой энергии, в определенной части видимого спектра, то количество его в подземной тропосфере должно быстро уменьшаться благодаря тому, что световые лучи все меньше проникают в глубину и через сумерки мы переходим в темноту. В конце концов кислород должен был бы совершенно исчезать.[ ...]
Основным источником водяного пара в тропосфере является испарение влаги с поверхности суши п океана, тогда как основным стоком являются осадки, образующиеся в результате фазовых переходов. Водяной пар является одним из наиболее изменчивых компонентов атмосферы и его содержание испытывает очень сильные флуктуации в пространстве п времени. Удельная влажность самым существенным образом зависит от времени суток, сезона, синоптических процессов и положения интересующей нас области на поверхности земного шара и изменяется от 15000 млн-1 около поверхности в тропиках до 3 млн-1 в нижней стратосфере. Это означает, что удельная влажность в земной атмосфере изменяется более чем на 3 порядка.[ ...]
Для океана — гидросферы — ее подводная тропосфера резко отлична по химико-физической структуре от подводных тропосфер рек и озер суши: пресных, соленых и рассольных водоемов. Эти естественные — планетные — тела не обращали до сих пор на себя внимания вследствие того, что неясно нами понимается то обыденное явление, которое называется газовым раствором — стихийное проникновение в природные водные растворы газов земных атмосфер. Это яркое физико-химическое явление, зависящее от химического состава газа, но ничего общего не имеющее с растворением, разрушающим твердые химические соединения, соприкасающиеся с водными растворами и с теми «смешениями», которые наблюдаются в водных растворах жидкостей, связанных, однако, как известно, с резким изменением температуры и удельного объема, что указывает на глубокий физико-химический процесс, здесь имеющий место.[ ...]
При соприкосновении различных воздушных масс в тропосфере возникают переходные области — атмосферные фронты, длина их достигает 1000 км, а высота — несколько сот метров.[ ...]
Самый близкий к поверхности Земли слой называется тропосферой. Его высота в средних широтах составляет 10... 12 км над уровнем моря, над экватором - 16...18-км и на полюсах 7...10 км. В тропосфере температура воздуха изменяется с +40°С до -50°С, снижаясь на 0,6°С при подъеме на каждые 100 м.[ ...]
Планетная астрономия и живое вещество (§ 167). Создание тропосферы как функция дисперсного живого вещества в геохорах и в гидросфере (§ 168). Разнородный с точки зрения энергетического эффекта химический элементарный состав вещества биосферы: живое, косное и биокосное вещество. Различия внутри живого вещества. Химический элементарный состав живого вещества (§ 171). Различное понимание химического состава живого вещества в физиологии растений и биогеохимии (§ 172).[ ...]
Ближайший к поверхности Земли слой атмосферы называют тропосферой; она простирается в умеренных широтах на высоту 10—12 км, достигая у экватора высоты 16—18 км, а в полярных областях только 8—9 км. Атмосферное давление в слое тропосферы снижается при подъеме к ее верхней расплывчатой границе с 760 мм примерно до 150 мм ртутного столба. Этот слой составляет почти четыре пятых всего атмосферного воздуха. Температура в тропосфере снижается с вьь сотой примерно на 5—6°С на каждый километр.[ ...]
Основную роль в формировании температурного профиля в тропосфере играет не радиационное равновесие, а перераспределение энергии по вертикали за счет влажной конвекции. Поэтому одним из главных элементов радиационно-конвективных моделей является представление эффектов конвекции в тропосфере. В классической работе Манабе и Везеролда [32] предполагается, что конвекция происходит только тогда, когда радиационные потоки стремятся увеличить вертикальный градиент температуры выше определенного критического значения. Затем вводится встречный конвективный поток, который перераспределяет тепло таким образом, чтобы сохранить вертикальный градиент температуры на критическом уровне. Основная трудность состоит в выборе критического значения, которое обычно полагается равным наблюдаемому среднему вертикальному градиенту в нижней атмосфере 6,5 К/км.[ ...]
Мы уже видели значение паров воды в электрической структуре тропосферы (§ 147), Можно сказать, что весь растительный покров геохор закономерно связан прежде всего с влажностью воздуха, с газообразным и жидким состоянием молекул воды, с парами и каплями. Растительность своими корнями высасывает воду из подземных частей почвы и подпочвы, понижает уровень грунтовых вод и играет основную роль в круговороте воды в нашей планете. Трудно исчислить следствия из этого явления первостепенного значения в истории планеты.[ ...]
Следует отметить, что время пребывания мелких частиц в нижнем слое тропосферы составляет в среднем несколько суток, а в верхнем - 20...40 суток. Что касается частиц, попавших в стратосферу, то они могут находиться в ней до года, а иногда и больше.[ ...]
Переносу Б02 на дальние расстояния и его рассеиванию в верхних слоях тропосферы способствует строительство высоких дымовых труб, это снижает локальное загрязнение атмосферы. В результате такого приема, рассчитанного на естественное самоочищение воздуха за счет рассеивания, увеличивается время пребывания серосодержащих соединений в воздушной среде, и, следовательно, увеличивается дальность переноса предшественников серной кислоты и сульфатов. Диоксид серы (в сочетании с водяным туманом) является главным компонентом сернистого смога, который иногда называют смогом лондонского типа, поскольку впервые от него сильно пострадали в 1952 г. жители этого города.[ ...]
Бактерии наблюдаются как в воздушной, так и в подводной и в подземной тропосферах нашей планеты и ее живого вещества. По-видимому, для них необходимы не только жидкость, но и газовая среда, ее проникающая.[ ...]
Средняя температура воздуха у поверхности Земли 14,2°С. Как отмечено выше, в тропосфере температура воздуха с увеличением высоты уменьшается. Однако в некоторых случаях наблюдаются процессы, при которых внизу расположен более холодный воздух, а вверху — более теплый. Такое явление называется тепловой инверсией. Его можно наблюдать безоблачной ночью, когда Земля излучает тепло, нагревая прилегающий к ней воздух, который, как более легкий, поднимается вверх, а его место занимает холодный воздух.[ ...]
Если не принять мер, то накопление С02, приведет к аккумуляции тепла в нижних слоях тропосферы (поскольку, С02 не пропускает тепловые лучи, излучаемые Землей). Наряду с колоссальными (до ЗхЮ14 МДж в год) выделениями энергии от теплоисточников это может привести к нагреву атмосферы, таянию льдов, повышению влажности, изоляции от Солнца, похолоданию и т. д. В конце этой цепочки не исключен потоп с последующим ледниковым периодом. Этот механизм, часто называемый гипотезой «парникового эффекта», подтверждается многопараметрическими расчетами на ЭВМ. Ученые считают, что процесс уже начался: 1987 г. — самый теплый по средней мировой температуре, зима 1989 — самая жаркая, 80-е гг. — самое теплое десятилетие. Драматические последствия может принести мировое потепление всего на 2—3 градуса.[ ...]
Оно сосредоточено в тонкой, более или менее сплошной пленке на поверхности суши в тропосфере - в лесах и в полях - и проникает весь океан. Количество его исчисляется долями, не превышающими десятых долей процента биосферы по весу, порядка, близкого к 0,25%. На суше оно идет не в сплошных скоплениях на глубину в среднем, вероятно, меньше 3 км. Вне биосферы его нет.[ ...]
Обязательными условиями образования ледников являются вода и отрицательная температура воздуха. В тропосфере Земли есть слой с положительным балансом твердых осадков - хионосфера. При соприкосновении поверхности Земли с хионосферой на ней происходит накопление снега и образование в дальнейшем ледников. Высота хионосферы над поверхностью Земли определяет высоту снеговой линии гор. Открытие гляциологами хионосферы по-новому объясняет многие процессы, связанные с образованием ледников и ледовых покровов Земли. Понятным становится взаимосвязь ледниковых эпох с эпохами горообразования. Тектонические поднятия земной коры, соприкосновение её поверхности с хионосферой вызывают аккумуляцию твёрдых осадков и образование ледников.[ ...]
Наиболее важная переменная составная часть атмосферы — водяной пар. Основная его масса сосредоточена в тропосфере. Изменчивость содержания водяного пара в тропосфере определяется процессами испарения, конденсации и горизонтального переноса. Заметное влияние на радиационные процессы в атмосфере оказывает аэрозоль — взвешенные в воздухе частицы размером от десятков нанометров до нескольких десятков микрометров. Аэрозоль наблюдается как в тропосфере, так и в верхних слоях атмосферы. Концентрация его убывает с высотой. Возникает он под влиянием «засорения» от земной поверхности, индустриальных загрязнений, вулканических извержений и космических факторов. Каждый кубический сантиметр воздуха, которым мы дышим в городе, содержит от 10 до 100 тыс. мельчайших частиц, в горах и сельской местности— около 5 тыс., над океаном — еще меньше. Так как аэрозольные частицы малы, каждую из них в отдельности мы не видим, но при большой концентрации они наблюдаются хорошо.[ ...]
Но астрономические данные определяют только самые общие черты климата. Распределение океана и суши, морские течения, воздушная циркуляция в тропосфере и колебания ее химического состава вносят большие изменения в тепловой и световой астрономический климат. Это выявляется не только в живом веществе и в его эволюции, но и в зональности всех геологических явлений нашей планеты (см. гл. Это понятие зональности, такое простое, введено в научную мысль впервые в почвоведении В. В. Докучаевым , но для явлений жизни идет в конец XVIII в., к работам И. Канта (1724—1804) и А. Гумбольдта (1769—1859). Явления зональности характерны для поверхности биосферы, для твердой ее части.[ ...]
Данные наблюдений сезонных вариаций [29] и численного моделирования [33] показывают, что в первом приближении относительная влажность воздуха в тропосфере является постоянной. Из этого предположения и уравнения Клайперона-Клаузнуса следует, что 6%-е увеличение водяного пара приводит к возрастанию температуры на 1 К. Увеличение содержания водяного пара усиливает суммарное длинноволновое нагревание тропосферы и подстилающей поверхности и приводит к дальнейшему потеплению, что является положительной обратной связью между водяным паром и температурой атмосферы.[ ...]
Атмосфера имеет довольно четко выраженное слоистое строение. Наиболее плотный слой воздуха, прилегающий к земной поверхности, носит название тропосферы. Мощность тропосферы в средних широтах 10—12 км над уровнем моря, на полюсах 7—10 и над экватором 16—18 км. В тропосфере содержится до 80% всей влаги. В ней наблюдаются мощные вертикальные токи воздуха, она характеризуется неустойчивостью температуры, которая убывает с высотой, относительной влажности и давления. В тропосфере развиваются физические процессы, определяющие изменение погоды и оказывающие глубокое влияние на климатические условия различных районов нашей планеты. Выше тропосферы находится стратосфера, протяженность которой составляет около 40 км. Этот слой атмосферы значительно разрежен, содержание влаги ничтожно. Температура воздуха от границы тропосферы до высоты 30 км характеризуется постоянством (около —50°С). Выше 20—30 км молекулы атмосферы в результате диссоциации в той или иной степени распадаются на атомы, и в атмосфере появляются свободные атомы и новые более сложные молекулы.[ ...]
Методология моделирования углеродного цикла базируется на естественном делении внешних геосфер на составляющие с более или менее четкими границами между ними: стратосфера -тропосфера, тропосфера - океаносфера, верхний перемешиваемый слой океана - его глубоководная часть и т. п. В природе связь между этими составляющими-резервуарами осуществляется посредством глобального гидрологического цикла, газового обмена, прямых и скрытых потоков тепловой энергии.[ ...]
Химический состав атмосферы многообразен, но в основном в ней присутствуют азот и кислород. В меньших концентрациях в ней присутствуют углекислый газ и аргон. Сухой воздух приземного слоя атмосферы — тропосферы — состоит из азота (78,084%), кислорода (20,946%), аргона (0,934%) и углекислого газа (0,033%). Из этих четырех газов, составляющих тропосферу, только аргон не связан с жизнедеятельностью организмов, а поступление и расход кислорода, азота, углекислого газа регулируются живыми организмами. За тропосферой до высоты примерно 100 км следует стратосфера. В верхних слоях тропосферы и в стратосфере под влиянием излучения молекулы кислорода распадаются на свободные атомы и, присоединяясь к молекуле кислорода, образуют озон. В то же время озон поглощает энергию ультрафиолетового излучения, разлагаясь на атомарный и молекулярный кислород. Озоновый слой или «экран» составляет верхнюю часть атмосферы — ионосферу.[ ...]
Основная часть воздуха содержится в нижних слоях атмосферы, имеющей сложный характер по высоте. Нижний слой наиболее плотный. Он определяет погоду и содержит около 80% воздуха, простирается до 12—15 км (рис. 5.1) и называется тропосферой (давление на высоте 3 км составляет почти 0,7 от земного, а на высоте 9 км — 0,3). Над тропосферой до высоты 40 км находятся стратосфера и озоновый слой, поглощающий ультрафиолет (озоновые «дыры» образуются именно здесь).[ ...]
Если сравнивать по массе людей и насекомых, последние, по-видимому, преобладают в значительной мере в форме подземной жизни. Можно думать, что насекомые являются исконными обитателями суши и их эволюционный путь совершался в тропосфере и в геохорах.[ ...]
Минералогия земных газов чрезвычайно мало разработана. Является ясным и несомненным, что количество разнообразных газов биогенного происхождения на нашей планете исчисляется тысячами видов. Одних терпенов должно быть около тысячи. Запахи в тропосфере и в подземной тропосфере (например, в почвах; см. § 184) играют огромную роль как для живого вещества, так и для защиты организмов от потери теплоты (§ 183,184).[ ...]
В других модельных исследованиях учитывались газовые продукты массовых пожаров, которые могут внести значительные изменения в содержание малых газов в нижней атмосфере. В табл. 7.3 приведены оценки роста средних в зоне 30—70° с. ш. концентраций некоторых газов тропосферы в слое 0—6 км в результате пожаров средней интенсивности, в основном лесных, происходящих на большой площади после ядерного удара [55]. Эти оценки основаны на приведенных в табл. 7.4 данных натурных измерений относительно С02 выбросов в атмосферу ряда газов в результате сгорания биомассы.[ ...]
В этих явлениях мы имеем скорость движения, превышающую скорость звука, и мы увидим, что такие явления не могут существовать для нормальных, миллионы лет длящихся, природных процессов. Только скоро преходящие, мгновенно существующие разрушительные природные процессы могут достигать в тропосфере такой мощности. Таковы некоторые грозы, смерчи, бури.[ ...]
Я уже касался газового раствора в природных водах. Этот «раствор» не аналогичен раствору жидкостей и твердых тел в природных водах. Это ярко сказывается в том основном явлении, недостаточно учитываемом в своем значении геохимиками и геофизиками, что газы, растворенные в природных водах, находятся в теснейшей связи с надземной тропосферой как одно непрерывное тело. Давление растворенных кислорода или азота на дне океана равно нескольким атмосферам, в то самое время, как давление воды океана достигает тысяч атмосфер. Газы надземной тропосферы проникают воду океана до дна как одно неразрывное целое. Понятие газового раствора, ныне господствующее, не отвечает действительности.[ ...]
Минимальная концентрация водяного пара (около 3 млн”1) в нижней стратосфере обусловлена, по-впднмому, низкой температурой тропопаузы в тропиках, ограничивающей концентрацию водяного пара в тропосферном воздухе, перемешиваемом со стратосферным. В этом случае концентрация стратосферного водяного пара могла бы увеличиться с возрастанием температуры тропосферы [34]. Метан, содержащийся в тропосфере, является одним из источников водяного пара в стратосфере, поскольку при окислении каждой молекулы метана образуется две молекулы водяного пара. В настоящее время концентрация метана (около 1,7 млн”1) может быть достаточной для того, чтобы, увеличить содержание водяного пара в стратосфере до -6 млн-1 [23]. Если это так, то увеличение концентрации метана может привести к увеличению стратосферного водяного пара, что может существенно изменить радиационный и динамический режим атмосферы.[ ...]
Нередко верхнюю покрышку суши, в которую входят почвы, подпочвы, живое вещество и верхние части подстилающих пород, называют корой выветривания. Это понятие удобно сохранить, так как эта область явлений механически и физически резко ограничивается от лежащих ниже ее «свежих» , нетронутых горных пород и обладает рыхлой или легко проницаемой для воды и газов структурой. Она проникнута газами — почвенной и подземной тропосферами, — резко отличными по химическому составу от наземной тропосферы (§ 148, ч. II). В ней азот, угольная кислота и вода играют основную роль, кислород отходит на второй план. Эта подземная газовая атмосфера, часто богатая газами органического происхождения и нередко радиоактивными, создает газовую среду, совершенно отличную от обычной тропосферы — обычного воздуха — и различную в разных геохорах.[ ...]
В большинстве одномерных фотохимических моделей вводится глобальное горизонтальное осреднение, непозволяющее учитывать сезонное изменение в атмосфере и на подстилающей поверхности. В одномерной модели вводятся среднегодовые, постоянные по времени параметры, в частности вертикальный перенос параметризуется вертикальной макротурбулентной диффузией с полуэмпи-рическим коэффициентом Кг, изменяющимся только с высотой. Основываясь на известном факте более быстрого горизонтального перемешивания в тропосфере и стратосфере одного полушария по сравнению со скоростью обмена через экватор, в некоторых одномерных моделях горизонтальное осреднение ограничивается вне-тропическими широтами северного полушария и вводится сезонное изменение Кг и других параметров атмосферы и подстилающей поверхности [26, 62, 76].[ ...]
В настоящее время глобальные биогеохимические циклы тяжелых металлов в сильной степени искажены человеческой деятельностью. Наиболее ярким является пример цикла ртути. При ежегодном поступлении этого металла в атмосферу из всевозможных природных источников в количестве около 3000 т антропогенная эмиссия с начала 1990-х годов составила 4500 т/год (Ягольницер и соавт., 1995). С территории Канады она превышала природную эмиссию в 1,5 раза, с территории США - в 3,2, а в Европе - в 110 раз. Высокая летучесть ртути и большая продолжительность жизни ее паров в тропосфере (по разным оценкам от 0,5 до 2 лет) обеспечивают возможность переноса на большие расстояния. Поэтому ртуть с полным основанием причисляется к глобальным экотоксикантам.[ ...]
Большие атмосферные вихри с низким давлением в центре — циклоны — охвачены вращением воздуха против часовой стрелки (в южном полушарии — по часовой стрелке). В них существуют, как сказано выше, фронты—линии сходимости более холодных и более теплых (например, арктических и умеренных) воздушных масс. Наоборот, расходимость течений, равно как и местный приток теплого воздуха в высокие широты, создает антициклоны — вихри с повышенным давлением в центре, вращающиеся по часовой стрелке (в южном полушарии — против нее). В них, в особенности в нижней тропосфере, господствуют нисходящие движения. Циклонические и антициклонические вихри рождаются, движутся и угасают главным образом в тропосфере, хотя часто они продолжаются в верхней тропосфере и в нижней стратосфере со сменой знака (над циклоном — высотный антициклон и т. д.).[ ...]
Для достаточно строгого описания излучения и поглощения атмосферными газами развит ряд сложных методов и моделей (см., например, [7] и имеющуюся там библиографию). Поглощение наблюдается в многочисленных колебательно-вращательных полосах Н2О, СО2, СО, 03, 02, СН4, Ы02, N20, N0, БОг и других газов [5]. Для длин волн больше примерно 4 мкм эти газы, исключая 02, излучают большое количество тепловой (длинноволновой) радиации Кроме селективного излучения и поглощения линиями в окнах прозрачности атмосферы имеет место континуальное излучение и поглощение, обусловленное далекими крыльями линий. Воздействие газов на солнечную (коротковолновую) и тепловую радиацию зависит от целого ряда факторов и может сильно измениться с ростом высоты. Для средних безоблачных атмосферных условий оценки нагревания и выхолаживания атмосферы, обусловленные только поглощением и излучением парниковыми газами, представлены на рис. 3.5 [12, 22]. Видно, что-доминирующим парниковым газом в тропосфере является водяной пар, тогда как озон и углекислый газ являются ответственными за тепловой баланс в более высоких слоях атмосферы.[ ...]
Галогенсодержащие органические соединения, многие-из которых являются канцерогенными веществами [311], относятся к наиболее распространенным загрязнителям атмосферного воздуха. При этом в последние годы опасность загрязнения окружающей среды этими веществами постоянно увеличивается в связи со все возрастающими масштабами развития производства этих соединений в виде пестицидов, винилхлорида, поливинилхлорида, фтор-углеродсодержащих хладагентов (фреонов), ракетного топлива и хлорсодержащих растворителей (трихлорэтилен, дихлорэтан, хлороформ и др.). Мировое производство хлорфторуглеводородов (в основном это хлорфторметаны, ССЬР и СС12Рг, на долю которых приходится около 90% всех фреонов) составляет несколько миллионов тонн в-год, причем две трети этого количества применяют в качестве носителей в различных бытовых аэрозолях [312], Основным источником поступления этих соединений в атмосферу являются рефрижераторные установки и всевозможные бытовые аэрозоли. В 1975 г. 85% хлорфторметанов было выброшено в атмосферу и лишь остальные 15% использовали в холодильных установках и кондиционерах [312]. Вследствие высокой химической инертности и малой растворимости в воде СР2С1г и СРС1з способны долгое время находиться в атмосфере без изменений. Наиболее важным химическим превращением этих веществ является их фотодиссоциация под действием УФ-радиации солнца (длина волны 200 нм), сопровождающаяся образованием атомов хлора и потреблением атмосферного озона [313]. Поскольку содержание хлорфторметанов в тропосфере и стратосфере постоянно возрастает, эти фотохимические реакции могут привести к нарушению равновесного содержания озона и к уменьшению его количества в стратосфере, что приведет к существенному изменению климата нашей планеты [314].[ ...]