Лос-Анджелеский и Лондонский смоги. Стратификация атмосферы, ее строение

Стратификация атмосферы, ее строение. Функция ионосферы и термосферы.

Атмосфера имеет слоистую структуру по вертикали:

1. Тропосфера

2. Стратосфера

3. Мезосфера

4. Термосфера

Между слоями существует небольшой переходный слой. По высоте происходит изменение температуры.

Термосфера - находится на высоте 120-500 км.Температура растет от -92 до 1200ºС. В мезосфере температура снижается от-2 до -92ºС. Начинается на высоте 50 км.

Мезосферу и термосферу объединяют в ионосферу. Остатки атмосферных газов, находящиеся в этих слоях, в состоянии ионов, которые образуются под действием кратковременного сильного излучения т.е. протекают фотохимические реакции.

N₂+ hν→N₂⁺ N₂⁺+ O₂→NO⁺+NO N₂⁺+ O₂→NO₂⁺+N

О₂ + hν →O⁺ + O^-

N₂+ hν →N⁺ + N^-

О⁺+ N₂ →NO⁺ + N

О⁺+ O₂ →O₂⁺ + O

Движение заряженных частиц зависит от наличия магнитного поля, частицы движутся вдоль магнитных силовых линий. В высоких широтах, где силовые линии практически вертикальны, эффективно протекает вертикальная диффузия частиц.

Изменение хим. Состава атмосферы в данных высотах влияет на концентрацию электронов в верхних слоях.

При увеличении концентрации N₂ возрастает концентрация NO⁺. NO⁺+ е = N+O

Электроны и ионы исчезают в ионно-молекулярных процессах, в результате рекомбинации, ионизации и диффузии.

Условия в ионосфере зависят от широты, наибольшая стабильная концентрация е̅ и ионов в средних широтах. В высоких широтах изменение е̅ наиболее сложно.

(22)7. Растворимость газов в воде. Основные газы в природных водоёмах. Их роль в гидросфере.

В природных водах присутствуют: O₂ (расходуется на дыхание и др.окислительные процессы), H₂S (вреден для организмов: снижает концентрации кислорода, смертелен в очень малых концентрациях), CH₄ (ядовит для многих организмов), CO₂ (расходуется в результате потребления фотосинтезирующими организмами, при связывании в соли угольной кислоты), N₂ и др. Их источниками являются контактирующий с водой воздух и внутриводоёмные процессы. Концентрации газов в воде определяются их парциальными давлениями и константами Генри:
С_pi =K_i_г*P_i[моль/л].
K_i_г– константа Генри [моль/л*Па]; P_i – парциальное давление отдельного газа, находящегося в растворе [Па].
Растворимость газов в воде увеличивается с ростом внешнего давления и уменьшается с увеличением температуры. С этим связано уменьшение кислорода в верхнем слое водных объектов в летний период.

Устойчивость и неустойчивость приземного слоя атмосферы.

Под вертикальной устойчивостью атмосферного воздуха понимают его способность препятствовать вертикальному перемещению воздуха и сдерживать турбулентное перемешивание.

Различают 3 типа вертикальной устойчивости атмосферы:

а) Неустойчивое - когда объем воздуха, получивший импульс движения, не возвращается в исходное положение, а с ускорением движется в направлении первоначального смещения. Этому типу устойчивости соответствует конвекция - состояние атмосферы, при котором сильно развиты восходящие потоки воздуха, а температура почвы выше температуры воздуха (градиент температуры отрицателен).

б)Устойчивое - когда объем воздуха, сместившийся из своего исходного положения по высоте, стремится вернуться обратно. Этому типу устойчивости соответствует инверсия - состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха отсутствуют, имеют место нисходящие потоки, а температура почвы ниже температуры воздуха (градиент температуры положителен).

в) Нейтральное (безразличное) - когда смещенный объем воздуха, попав в слой с такой же температурой, остается неподвижным. Этому типу устойчивости соответствует изотермия - состояние атмосферы, при котором вертикальное перемещение воздушных масс практически отсутствует, а температуры почвы и воздуха практически равны (градиент температуры нулевой).

Лос-Анджелеский и Лондонский смоги.

Различают 2 смога:

1) Лондонского типа (восстановительный)

2) Лос-Анджелеский (фотохимический)

1)Образованию смога Лондонского типа способствует определённое состояние атмосферы с высоким содержанием влаги и температуры немного выше 0 градусов. Из антропогенных факторов необходимо присутствие в воздухе мелкодисперсной пыли и высокой концентрации диоксида серы (SO2).Частицы сажи являются центрами концентраций атмосферной влаги ,в которой растворяется SO2 с образованием Н2SO3.Она окисляется до Н2SO4, в результате в воздухе образуется мелко дисперсный туман Н2SO4

SO2 + Н2О = Н2SO3

Н2SO3 + О2 = Н2SO4

2)Фотохимический смог образуется в солнечную тёплую погоду за счёт фотохимического превращения УВ. Данный вид смога наблюдается вблизи крупных автодорог поскольку образуется из-за высокого содержания в атмосфере СН4 и его гомологов, оксид N и образуется в результатах прочих реакций О3.В процессе химической реакции участвует ОН, НО2 и NО2.Образовавшиеся конечные продукты имеют низкие ПДК и многие из них являются канцерогенными.

СН4 + ОН = Н2О + СН3

СН4 СН3 + Н

NO + O2H = NO2 + HO

NO2 NO + O

O2 + O = O3

CH3 + O3 = CH3OOO

CH3OOO + NO2 = CH3O – N\ – O –/ O

Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 423; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

12 3 4 5 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!