Аерозолі

Аерозолі

Бесплатно!

В ступ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1 Загальнівідо мості про аерозолі. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2 Загальнахарактеристика атосферного аерозоля
2.1 Форма та розміри аерозолей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..6
2.2 Хімічний склад та основні джерела аерозольнихчасток . . . . . . . 7
2.3 Оптичні параметр и аерозолей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 9
3Вплив аерозоля на клімат . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4 Дослідницькіцентр и по визнеченню вміс ту мал их
домішок в атмосфері. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 14
5 Астрозолі та їх участь у виникненні Всесвіту . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Висновок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18Список літератури .
аерозолі характеристики аерозолей
вплив аерозолей Астрозолі

Описание работы

ЗМІСТ
с.
В ступ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3
1 Загальнівідо мості про аерозолі. . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

2 Загальнахарактеристика атосферного аерозоля
2.1 Форма та розміри аерозолей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..6
2.2 Хімічний склад та основні джерела аерозольнихчасток . . . . . . . 7
2.3 Оптичні параметр и аерозолей. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . 9
3Вплив аерозоля на клімат . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
4 Дослідницькіцентр и по визнеченню вміс ту мал их
домішок в атмосфері. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . 14
5 Астрозолі та їх участь у виникненні Всесвіту . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
Висновок . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Список літератури . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .. . . . . . . . . . . . . . . .19

ВСТУП
Мало кому відома наука про аерозолі. Багато людей можуть вважати, що вон а не відіграє важливої ролів житті планет и. Але це не так. Аерозолі можуть впливати на клімат, як умісцевому так і в глобальному масштабі, а тим самим й на життя люди ни. Томувивчення аерозолів має велике значення.
Ця робота присвячена аерозолям та їхвпливу на клімат. Для того, щоб якомога краще зрозуміти цю тему необхіднопереглянути такі питання, як :
1) загальні характеристики аерозолей;
2) вплив аерозолей на клімат;
3) визначення вміс ту мал их домішок в атмосфері;
4) участь астрозолей у виникненні Всесвіту.

1 ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО АЕРОЗОЛІ
В же давно ідостатньо надійно встановлено вплив аерозоля природнього походження на клімат. Найбільш чітко це прояви лося в період и після великих вулканічних вивержень, коли спостерігалося зниження температур и по вітря. Навпроти — відсутність на протязі декількох десятиріч потужних виверженьрозглядається як голов на причина підвищення температур и в першій половині двадцятого с торіччя. Вплив вивержень на температуру по вітря дуже чітковиявляється в стратосфері нижніх широт, що обумовлено прям им впливом поглиненнясонячної радиації аерозолем. Останнім часом накопичується все більше дан их прозначний зріст інтенсивності вибросів в атмосферу індустріальних аерозолей. Разом з тим с проба аналізу дан их в имірювань прозорості атмосфер и з початку XXвіку приз вела до висновку, що, якщо виключити спорадичні варіації, обумовленівулканічною активніс тю, будь-як их помітних глобальних тенденцій змінипрозорості за останні 50 років невиявлено. В таблиці 1.1 представлен опорівняльну характеристику о ролі різноманітних джерел аерозольних часто к, якіне є дуже точними і можуть використовуватись для приблизної характеристики роліокремих джерел [3].
Табл1.1Порівняння вибросів в атмосферу чи виникнення в атмосфері часто к радіуса < 20 мкм [3] Джерела 106 тон/год природні джерела : - частки грунту і горних порід (в ивітрювання) 100 – 500 - продукт и лісов их пожарів і спалювання сільсько – господарських остатків 3 – 150 - морська сіль 300 - частки вулканічних вивержень 20 – 150 частки, що були образовані внаслідок емісій газів та послідую чих реакцій: - сульфат и з H2S 130 – 200 - солі амміа ка з NH3 80 – 270 - нітрат и з NОX 60 – 430 - вуглеводні сполуки, які є продуктами життєдіяльності рослинності 75 – 200 770 – 2200 Індустріальні джерела: - прямий виброс часто к 10 – 90 Частки, що утворені внаслідок газового забруднення: - сульфат з SO2 130 – 200 - Вуглеводнi сполуки 15 – 90 - нітрат и з NОX 30 – 35 185 – 415 В с.: 97 – 2615 Дуже важливим вцьому е проблема розділь ної оцінки внесків індустріальних і природніх джерелаерозолей. В таблиці 1.2 приведена зводнахарактеристика компонент і джерел атмосферного забруднення. Табл.1.2 Компонент и і джерела атмосферногозабруднення [ 3 ] CO2 вулкан и, спалювання пал ива, твари ни о кис вуглецю двигуни внутрішнього сгорання, вулкан и сполуки сірки бактерії, спалення пал ива, вулкан и, випарення морських бризок вуглеводні сполуки двигуни внутрішнього сгорання, бактерії, рослинність сполуки N бактерії, горіння частки вулкан и, вітряна ерозія, горіння, промислова об робка, метеор и, випарення краплин морських бриз к, лісові пожежі Табл.1.3 Характеристика відношення між компонентами забруднення природнього та антропогенногопоходження [3] Компонента Вміст компонентів кг/рік природніх антропогенних О3 1.8*1012 мало С О3 7.2*1013 1.4*1012 Н20 4.5*1017 9*1012 С О 1.8*1011 S N 1.3*1011 1.4*1012 6.8*1010 1.8*1010 Актуальністьпроблеми можливого впливу аерозолей на клімат виз вала великий інтерес до цієї проблем и і породила цілу серіюдосліджень, присвячених приблизним оцінкам впливу аерозолей. Одна к, відсутністьадекватних дан их про планетарний аерозоль та ног о характеристики ( концентрація, мікроструктура, форма часто к, хімічний состав, оптичні параметр и) роблять поки що нездійсненними спробидостатньо надійного опису і прогнозу впливу аерозоля на клімат. Існуючірезультат и дозволяють, одна к, дивитись на о кремі аспект и цієї проблем и як, на приклад, на вплив аерозолей на перенос випромінювання [ 3 ]. Важливе вивчення аерозолей: 1) як фактора забрудненості атмосфер и; 2) як фактора, що впливає нар адіаційні та енергетичні процеси в атмосфері; 3) вплив аерозоля на електричні властивостіатмосфер и[3]. 2 ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТМОСФЕРНОГО АЕРОЗОЛЯ 2.1 Форма та розміри аерозолей Розміриаерозольних часто к в більшості випадків визначається через розмір радіусу а бодіа метра сферичних часто к, що мають площу пере тину, яка дорів нює площі перетинуреальних аерозольних часто к. Це виправдовується тим, що більшість аерозольнихчасток в атмосфері мають форму, яка не дуже відрізняється від сферичної ізавислі в по вітрі, не будучи зорієнтованими електромагнітним абогравітаційним полями. Діапазон розмірів аерозольних часто к дуже широкий: відчасток з декількох молекул, радіуса приблизно 10-7 , до розмірів в декіль ка мікрон. Верхнійкордон розмірів аерозольних часто к визначається можливіс тю тривалого існуванняцих часто к в атмосфері, тобто в першу чергу швидкість осідання. Існуютьрізноманітні класифікації атмосфер них аерозольних часто к по розміру [3]. Фракцію часто к с радіусом ? 0.1 мкм прийнято називати дрібнодісперсною або висок одісперсною. Ця фракція відіграє важливу роль в електричнихатмосферних яви щах, а та кож у фот охімічних процесах, що відбуваються в атмосфері, на приклад, у слої озон у. Середньодісперсна фракція атмосфернихаерозолей, або вели кі чистки, в ключає частки в діапазонірозмірів 0.1 мкм ?r < 1 мкм. Ця фракціяви значається оптичними властивостями атмосферного аерозоля у видимій таблизькій інфрачервоній об ласті спектру, а саме обумовлює як роз сіяння, такі поглинання сонячної радіаціїатмосферою. Груб одісперсною фракцією атмосфернихаерозолей, або гігантськими частками, називаються частки із r ?1 мкм. Вони відіграють важливу роль в процесах хмаротворення, а та кож істотновпливають на оптичні властивості атмосфер них аерозолей в інфрачервоній об ластіспектру. Вони є голов ною компонентою, яку в иміряють при вивченні атмосфер ноїаерозольної забрудненності. Фазовий станаерозольних часто к обумовлений мех анізмом їх утворення і багато в чомувизначають форму часто к. Рідкі частки мають сферичну форму, тоді коли терді - в загальному випадку - неправильну форму [ 3 ]. 2.2 Хімічний склад та основні джерела аерозольнихчасток Хімічний складаерозольних часто к визначається природою та потужніс тю різних джерел цихчасток, а та кож мех анізмом виведення часто к різного походження із атмосфер и [3]. Основні джерелааерозольних часто к: грунт являє собою найбільш потужне джерелоаерозольних часто к. В при кордонному шарі атмосфер и, далеко від моря іпромислових районів, вони май же повніс тю визначають хімічний склад аерозольнихчасток. Непрямі оцінки дозволяють припустит и, що по масі грунт дає 50 - 80 % усiх аерозольних часто к. Однакхімічний склад цих часто к не ідентичен хімічному складу грунтів, так як не в сімінерали та інші грунтові продукт и однако во диспергуються . В основному це кварц, інші сполуки Sі, глиноземи, карбонат и і кальцит и, о кіс ли заліза. Кіль кість органічних сполук ваерозолях ґрунтового походження порівняно невелике, десь біля 10%. Значна кіль кість аерозоля в атмосферіпо в'язано з пиловими бурями. Морськаповерхня даєпо масі 10 - 20% часто к. Хімічний складцих часто к відповідає приблизному хімічному складу сухого остатка морськоїводи: KaCl - 78%, МgСl2 - 11%, CaSO4, Na2SO4,K2SO4 -11%. Концентрація соля них часто к над океаномможе досягати 100 см-3, але в середньому 1см-3. Порозмірам максимум в роз поділі приходиться на частки з діа метром біля 0.3 мкм. Вулкан и викидають в атмосферу до 75 млн. м3 диму, вулканічного попелута більш дрібних часто к. Вони можуть підійматися в стратосферу на висоту більше20км. Найбільш дрібні об ерігаються в стратосфері впродовж декількох років. Середньорічна потужність вивержень (1 -5)*108 тон. 60 - 80% кремнію, 30 - 10% сульфатів, 3 - 10% кальцитів, 0 - 20%) сполук алюмінію, заліза -1 - 10%. Неземного походження. Кожний рік на Землю потрапляє 1 - 5*106 тонкосмічної речовини. Вміст елементів по масі приблизно та кий: О - 33%, Fe - 29%), Si - 17%, Mg - 14%, S - 2,1%о, Ni - 1,7%, С а -1,4%о, Аl - 1%, Nа - 0,7%, а та кож Cr, Мn,K, Р, Ті, Со. Біо сфера щорічно виділяє в атмосферу 108 тонтерпеноподібного або слабо окислен ого вуглеводня. Фот охімічні тахімічні реакції можуть бути відповідальні за виникнення дрібнодісперсноїфракції. Дуже істотнимджерелом аерозолей є продукт и лісов их пожеж: сажа. попіл, можуть поглинатипомітну долю потрапляючої на Землю радіації. У випадкупромислових аерозолей найбіль ша доля часто к прихопиться на продукт и спалювання: сажа - 48 - 27%, смола - біля 1%, зола- 51-62%. У вихлопних газахавтомобілей сконцентрована велика кіль кість різних часто к діа метром 0.02 - 0.06 мкм і невелика кіль кість великихчасток. Як джерело аерозолів в стратосфері і верхніх шарах тропосфери можнавважати продукт и сгорання а віаційного пал ива, приблизно (1 - 5)*106 тон/рік. Таким чином загальна кіль кістьаерозольної мат ерії, що виділяється в земну атмосферу, складає приблизно 109 - 1010 тон/рік. Виведенняаерозолів із атмосфер и сдійснюється, в основному, за рахунок вимивання хм арами[3]. Очищення по вітряопадами є одним з голов них процесів виведення газов их, рідких та твердихзабруднювачив з атмосфер и у грунт. Цей процес має 3 голов них аспекта : 1) переміщення домішок до місця очищення; 2) внутріхмарне очищення елементами хмари; 3) підхмарне очищення опадами, яке зазвичай називаютьвимиванням. Вимивання у хм аріта вимивання у підхмарному шарі визначаються голов ним чином такими 5 параметрами, як : 1) розміром та концентрацією часто к в атмосфері; 2) розмірам и та концентрацією хмарних та дощових крапель, діючих якколлектори; 3) запасомрідкої води у хм арі при безперервній конденсації; 4) значенням рНта хімічним складом хмарної та дощової води; 5) ступінню можливості газів та часто к розчинятися у водя них краплях [4 ]. 2.3 Оптичні параметр и аерозолей Аналіз дан их похімічному складу атмосфер них аерозолів показує, що неможливо запропонуватиуніверсальну модель комплекс ого показника заломлення аерозолей. Можливі, одна к, наближення. Один 5 варіантів мод елі можнаотримати в припущенні ідеальної мех анічної перемішуваності в сих хімічних сполукв кожній аерозольній частці, якщо відомі показники заломлення в сих складовихчастки. Так а модель, основан а на використанні метода Крамера - Крон ига, була розрахована для мод еліхімічного складу аерозолей приземного шару [3] Якщо вважати вірним припущення проідеальну перемішуваність для води, то можна розрахувати показники заломленнямоделі аерозоля при різному вмісті в аерозолі води і, от же, при різнійвологості. Основні рис и мод елі комплексного показниказаломлення: 1) Для "сухого"аерозоля реальна части на показника заломлення в видимій об ласті спектрудорів нює 1,65±0,02, а у явна- біля 0.005±0,003. 2) Існують потужні полосипоглинення аерозольною речовиною поблизу хвиль3,6,7,9,2 і 11,5мкм. 3) При збільшенні вологостіпо вітряного середовища величин и реальної части ни показника заломленняаерозоля зменшується, наближаючись до значення реальної части ни показника для води [ 3 ]. Ще один варіант побудови мод еліоптичних параметрів аерозоля пол ягає у використанні набора оптичних констант для різних хімічних компонент полідісперсного аерозоля. Цей варіант вельминезручний для проведення розрахунків оптичних характеристик, так як потребуєтання функції роз поділу часто к по розмірам для кожної компонент и. Крім цього, він припускає, що ці компонентиаерозоля не перемішуються між собою. Для окремих сполук й при певних умовахтаке припущення може бути близьким до істини. Подібним, дуже важливим по с воїйролі у форму ванні радіаційного режиму атмосфер и, а та кож по впливу на живіорганізми і предмет и людської діяльності, компонентами є: сажа, сірчанакислота, сульфат аммонію, вода і лід, о кіс ли заліза, органіка. Одна зможливостей визначення комплексного показника заломлення постає в тому, щобвирішувати цю проблему, як зворотню задачу атмосфер ної оптики [ 3 ]. Роз поділ аерозольних часто к порозмірам більше зале жить від походження цих часто к, їх хімічної при роди ірізноманітних метеорологічних (особливо мікрофізичних) характеристиксередовища, чим від концентрації часто к, хоча в загальному випадку ісправедливо твердження, що збільшення рахункової концентрації приз водить зарахунок підсилення коагуляції до перебудови спектру розмірів. Можна припускати, що первісне аерозольні частки певної при роди мають власні характерні нормально - лог аріфмічні роз поділи з певними модальнимирозмірам и. Потім коагуляційні ефекти між всима частками і вилучення часто к затмосфери призводять до трансформації спектру. Оцінки дій цих факторів начастки різних розмірів були зроблені Х. Юнге, В. Мартеллом, Д. Хайді, Д. Жилет том,І. Бліффордом та Ч. Фекстером. На малюнку .1зображено зміну тривалої швидкості процесів вибування часто к в залежності відрозмірів часто к по І. Бліффорд[3]. Використовуючидля початков ої мікроструктури роз поділ Х. Юнге, I. Бліффорд розрахував зміну спектру розмірів часто к з часом під впливом цих факторів. Роз поділ маєтенденцію з часом звужуватись як і боку мал их розмірів часто к, так і з боку великих часто к. Модальний розмір з часом переміщується в сторону більших частокдо розмірів г = 0.1 - 0.2 мкм. Таківимоги можуть реалізовуватися, на приклад, у сухій чистій тропосфері [ 3 ]. Мал. 2.1. Три вала швидкості процесів вибуваннячасток, обумовленного різними мех анізмами, в залежності від розмірів часто к [ 3 ]. На приклад, швидкість очищенняатмосфери від SO2 зростає зпідвищенням інтенсивності опадів; при незмінній інтенсивності дощу швидкістьвимивання зменшується із збільшенням крапель; із збільшенням рН швидкістьзбільшується [4]. Експериментальні дані, щозасвідчують залежність оптичних властивостей аерозолів від величин и відносноївологості, починаючи з рівня 20 - 30%вологості. При цьому необхідно помітити, що, на приклад, зріст коефіцієнтіваерозольного послаблення радіації з во логіс тю до значень 60 - 70%. При вологості 60 -85% помітного . рост у коефіцієнта послаблення не досліджується і частозустрічається на віть зменшення. Конденсаційна теорія зросту часто к не можепояснити так ої залежності коефіцієнтів послаблення радіації від вологості. Послідовним і логічним треба вважати припущення про конденсаційне - коагуляційний мех анізм зросту часто к, коликоагуляція виявляється залежною від величин и відносної вологості середовища іфізико-хімічних властивостей поверхні аерозольних часто к. З цього припущеннявипливають, на приклад, висновки про вибір показника заломлення речовиниатмосферного аерозоля і про залежність функцій роз поділу аерозольних часто к відвеличини відносної вологості. Так, на приклад, стає зрозумілим ефект зменшеннякоефіцієнта послаблення радіації при вологостях > 60 — 70%, обумовлений зменшеннямпоказника заломлення речовини і можливим покриттям часто к тонкою
водною плівкою [ 3 ].
Найбільш мінлива структурадрібнодісперсної фракції аерозолей, що може визвати значні варіаціїспектрального ходу коефіцієнтів аерозольного послаблення і поглинання. Мінлива компонента дрібнодісперсної фракціїаерозолей може складатись з сажи, гематіту і органік и. Усі ці складовіобумовлюють поглинення короткохвильової радіації. Доля короткохвильовоїрадіації, що по глинається частками, може бути дуже значною: для сажи — 50 – 60%, гематіту — 25 — 30%, органік и — 15 — 40%) від ослаблення радіації цими частками [ 3 ].

3 ВПЛИВ АЕРОЗОЛЯ НА КЛІМАТ

Таким чином з всьоговищесказанного робимо висновок, що ж таке
аерозолі.
Аерозолем називається дісперснасистема, яка складається з газоподібного діс персійного середовища й твердої а борідкої дісперсної фаз и, інакше кажучи, це завислі в газі тверді або рідкічастки. Прикладів природніх та антропогенних аерозолей дуже багато. Це й хмарив небі, туман и, пил над шляхом, хмари вулканічних вивержень, смог над містами, дим від пожеж та заводських труб, грибовидна хм ара ядерного вибуху і на вітьсаме чисте по вітря, як им ми дихаємо в дома[5].
Присутність аерозольних частоквизначає багато властивостей газов их середовищ, в тому числі найважливіші дляіснування люди ни властивості атмосферного по вітря, як средовища проживання. На віть маленька концентрація часто к може радикально змінити властивості газу. На приклад, саме існування ядер конденсації, як их у по вітрі не більше ніж атомів самого рідкісного з інертних газів — ксенон а, визначає можливість утворення хм ар, що дуже важливо для життя на Землі. Прозорість атмосфер и, що об межує доступ сонячної радіації до земної поверхні ітим самим визначає клімат планет и, зале жить від вміс ту аерозолей в по вітрі [ 5].
Кліматом називається сукупністьзакономірностей, що визначають роз поділ погодних умов на земній кулі, ізакономірностей сезонного чергування цих умов. Він визначаєтьсяциркуляцією атмосфер и, океанічнимитечіям и, в заємодією між потоками тепла, що переносяться масами води та по вітря. Тепло потрапляє із сонячним випромінюванням і виділяється ізнагрітих надр Землі. Але часть випромінювання Сонця відбивається хм арами тазе мною поверх нею назад у с вітовий простір. Сама по с обі Земля випромінює тепла в 7 разів менше, ніж отримує від Сонця. Відношення між притоком тепла і йог о випромінюванням в с вітовий простірназивається радіаційним баланс ом планет и. Саме ця величина визначаєклімат на Землі. Величина радіаційного баланс у визначається двома параметрами:
альбедо і прозоріс тю атмосфер и. Прозорість в свою чергу зале жить від вміс ту в атмосфері аерозолів, щопоглинають сонячні промені[5].
Великих часто к в атмосфері немає, а єлише частки, що добре роз сіюють ультрафіолетове та видиме випромінювання, але не інфрачервоне, Нижні шар и атмосфер и добре пропускаютьнавіть червоне випромінювання. Як результат, атмосферний аерозоль можепослабити приток сон ячного тепла, але не заважає випромінюванню земного тепла ус вітовий простір. Роль в заємодії часто к атмосфер них аерозолей із сонячнимвипромінюванням змінюється в залежності від того, поглинаючі ці частки чирозсіюючі і де вони знаходяться — втропосфері чи в стратосфері. Непоглинаючі частки роз сіюють випромінювання впередню полусферу в сотні разів більше, ніж в зад ню, тому вони мало послабляютьпотік сон ячного випромінювання до поверхні, мало впливають на радіаційнийбаланс. Лише товсті шар и аерозолей, такі, як потужні хмари водя них крапель, відбивають значну части ну сонячної енергії назад, внося вклад в збільшенняальбедо Землі[5].
Поглинаючі частки, в першу чергусажеві, нагріваються випромінюванням і немешкаючи передають тепло навколишньомуповітрю. Якщо вони завислі в стратосфері, то цей процес зашкоджує надходженнютепла в приземний шар. А нагрівстратосфери приз водить до випромінювання тепла в с вітовий простір. В нижніхшарах атмосфер и присутність поглинаючих часто к може сприяти їх прогрів у. Але вцілому збільшення вміс ту аерозолей в атмосфері змінює радіаційний баланс у від’ємний бік, в бік похолодання клімату [ 5].
Антропогеннівикиди сірки, які збільшувались у північній півкулі протягом останньогостоліття як результат горіння пал ива, утворюють аерозолі, які впливають наоптичні властивості хм ар, що викликає охолодження Землі. Про величину цьоговпливу важко робити висновки, але можна припускати, що в наш ому столітті вінпорівняний з парников им ефектом. Іншими словами, якби не сіркові викиди, топідвищення температур и від 0,3 до 0,6 градусів Цель сія, яке ми спостерігаємо, можливо було б вдвічі більшим [ 1 ].
Вплив на клімат антропогенних викидів сірки не слід роздивлятись як можливий вклад у послаблення глобальногопотепління, а слід як части ну проблем и. Викиди двуокісі сірки, які викликаютьутворення центрів конденсації хм ар, сприяють процесу збільшення вміс ту аерозольнихчасток кислот и в атмосфері. Пошкодження ліс них екосистем шляхом випадіннякислотних дощів фактично наражає на небезбеку важливий природній резервуар ввуглеродному циклі. Цей фактор може збільшити вміст двуокісі вуглецю в атмосфері [ 1 ].
Але існує фактор, що впливає впротилежний бік ніж аерозолі. Це накопичення в атмосфері двуокису вуглецю. Основні компонент и атмосфер и — азот, кисень, інертні газ и — не поглинають анівидимого, ані інфрачервоного випромінювання, а водя на пара та двуокис вуглецюмають широкі полос и поглинання в інфрачервоній об ласті, що заважає випромінюваннюземного тепла в космос . Тому накопиченняв атмосфері двуокису вуглецю повинно вести до потеплення, так названого парниковогоефекту. Надходження двуокису вуглецю в атмосферу зростає з кож ним рок ом зарахунок зросту енергетики та промисловості. З іншого боку, постійно зменшуєтьсяплоща лісів, що дають основ ну части ну кис ню. Поки що можливе похолоданнявнаслідок приросту кількості аерозолей в атмосфері пере кривається парниковимефектом, обумовленим зростом вибросів С02. Але існує небезпека, що вдеяких умов ах всеж таки ефект аерозолей буде більшим і приз веде до багаторічноїзим и на в сій території Північної півкулі. Так, на приклад, в 1815 році відбулося гігантське виверженнявулкана Там бора в Індонезії. Десятки, якщо не мільйони тон пилу були заброшенів стратосферу. В результаті 1816 рікуввійшов в іс торію, як «рік без літа». В окремих районах Європи таПівнічної Америки температура на протязі рок у неодноразово падала нижче -20°С [ 5 ].
Дуже вели кі зміниклімату планет и можуть статися в результаті ядерної війни. Неодноразові ядернівибухи призведуть не тільки до зараження навколишнього середовища але й довибросу великої кількості аерозолів у стратосферу, звідки вони виводяться дужедовго. Земна куля вкриється непрозорим «покривалом» з аерозолей, якіне будуть пропускати сонячне випромінювання до земної поверхні. Внаслідок цьогоземна поверхня не буде нагріватися і наступить так зван а «ядерназима». Без тепла не зможе рост и рослинність, багато тварин, що харчуєтьсятільки рослинніс тю загине. Так як в сі твари ни і рослинність по в’язані веко логічний ланцюжок, а зима буде довгою, го на Землі може не залишитись ніякихформ життя. Ці фактор и поки що зупиняють людство від найбільшої катастрофисвіту [ 5].
4 ДОСЛІДНИЦЬКІ ЦЕНТРИ ПО ВИЗНАЧЕННЮ ВМІСТУ МАЛИХ ДОМІШОК В АТМОСФЕРІ
У міжнародній сіті ВМО передбаченовиділення «базових станцій» як дослідницьких центрів по в имірюванню звисокою точніс тю якомога більшої кількості мал их домішок для визначеннядовгоперіодних в имірювань їх вміс ту та «регіональні станції» (фонові) для відображення змін складу атмосфер и, щовизвані місцевими умовами та діяльніс тю люди ни. На регіональних станціяхпроводяться найбільш прості та засвоєні в имірювання : оптичної мутності по вітря (фактора мутності) та хімічного складуатмосферних опадів. На базових станціях крім цих повинні проводитись більшскладні та точні в имірювання вміс ту мал их газов их домішок атмосфер и, перш зав сих CO2 [2].
Час перебування в атмосфері CO2,CO та вуглеводнів — рок и, а H20. SO2, H2S та май же всихаерозолей — від доби до декількохмісяців. Концентрація домішок, що довго знаходяться у великих частинахатмосфери змінюються порівняно мало, тому в имірювання проводяться на базовихстанціях. Концентрація домішків, що мало часу находяться в атмосфері більш мінлива. Для в имірювань цих домішків потрібна більш густа сіть регіональних станцій. Базових станцій всього 10, регіональнихбіля 100, розташованих на відстані неменш 1000) км одна від іншої[2].
5 АСТРОЗОЛІ ТА ЇХ УЧАСТЬ У ВИНИКНЕННІ ВСЕСВІТУ
Для хм ар часто к у вакуумі булозапропоновано найменування «астрозолi». Це теж дуже важливийоб’єкт для наукових досліджень. Усі небесні тіла виникли з космічного порох у, тому вивчення йог о властивостей необхідно для роз уміння процесів формування йеволюції планет них та зіркових систем[5].
У теперішній часбільшість а строфізиків вважають, що процес творення Всесвіту почався вибухомпервинного ядра. Ніхто точно не знає як проходили ранні стадії вибуху, якимибули йог о первинні продукт и. Але ясно, що через деякий час , коли Всесвіт трохи охолов, утворилисьелементарні частки, потім атомні ядра, потім нейтральні атом и, а коли температура досягла порядку тисяч градусів стало можливим виникнення молекул. Усі спеціалісти сходяться в думці, що холодні тіла — планет и, астероїди і т. д. —виникли шляхом конденсації міжзіркового газу, а багато вчених вважають, що таквиникли й зірки [ 5 ].
Конденсація — це послідовна агломерація у все більш крупніу твори: с початку кластер и, потім мікроскопічні порошинки, потім мікроскопічнітіла. Останню стадію було б вірніше називати коагуляцією, але теж не зав жди[5].
Теким чином, хмари пилу у космічномупросторі — астрозолі — є по передниками виникнення небес них тіл ісередовищем, в яком у ці тіла продовжують шлях[5].
У космічному просторі знаходиться велика кіль кість астрозольних порошинок, і їх роль в житті Всесвіту дуже велика. Усіхімічні реакції протікають на цих частках (у свободному просторі вони неможливі за причини необхідності у часті треть оїмолекул и в елементарному акті реакції). Присутність часто к полегшує с праву. Молекул и речовини при зіткненні із порошинкою адсорбуються і мають змогузнаходитись на ній сколь зав годно довго. Потім сорбуються молекул и іншихречовин, і в адсорбованому стані, особливо під впливом випромінювань, можутьпроходити різноманітні реакції[5]
В останні десятиріччя виникла іде я, що у космосі могло зародитись якщо не життя, то, хоча б необхідні для виникнення життя аміно кіслоти, з як их в же в атмосфері виникла біо логічна речовина[5].
Участь ядер атомів вуглерода в процессі термоядерного синтеза, протікаючого в зірках, давно відом о, у всякомувипадку достовірно відом о, що зірки вміщують в себе в углерод. Можливо, генерація астрозолей — універсальнавластивість зірок. Треба відзначити, що зірка, хоча її гравітація в десятки разів біль ша, ніж планет на, не в силах утримати ці частки: с вітловий тис к, а в атмосфері зірок і фотофорез набагато перевищують гравітацію [5].
Генеруютьастрозолі й холодні безатмосферні тіла. На приклад, вулкан и су путника Юпітера Іо викидають пари сірки, які конденсуються вастрозоль, що при тягується до Юпітера. В результаті Навколо Юпітера існуєкільце сірного астрозоля [ 5 ].
Великий масшабмає формування астрозолей при наближенні до Сонця комет. Вважається, що комета — це небес не тіло, що складається з речовин, які легко випаровуються[5].
Астрозолі можутьмати антропогенну природу. Одним з джерел — конденсація продуктів сгорання пал ива у двигунах космічних апаратів. Роз виток космічноїтехнології та кож повинен привести до по яви нов их джерел астрозолей. Такі процеси, як плавка, сварка, вирощування кристалів, по в’язані знагріванн ям мат ерії, а от же, з послідуючим виникненням космічних часто к[5].
Де яківчені вважають, що окрім «ядерної зим и» можлива і «космічназима».
Коли астероїд зіткнеться з безатмосферним су путником планет и, вінперетвориться в пар, я кий з дуже великою швидкіс тю буде розповсюджватись укосмічний простір і потягне за собою мiсячний пил та уламки лун них порід, східно з тим як відбувається утворення пило вої хмари при наземному ядерномувибусі. Швидкість газів буде такою, що хм ара вирветься з поля мiсячноготяжіння. Випарена речовина сконденсується, і вин икнуть частки, що маютьнайбільшу здатність роз сіювати с вітло та інфрачервоне випромінювання. Хмарузахопить поле земного тяжіння і вон о змінить свою форму і поступово приймеформу диска[5].
Існування так ої хмари пилуобов’язково подіє на зміну радіаційного баланс у Землі. Хм ара має змогу нетільки екранувати сонячне с вітло, але й відбивати додаткову кіль кість сонячноїенергії на Землю, тому зміни клімату Землі будуть проходит и поступово і необов’язково в сторону похолодання[5 ].
До зміни радіаційного баланс у планетиможе приз вести й виникнення антропогенних астрозолей, на приклад внаслідок технологічної діяльності на Місяці. У кінці 50-х роківамериканські генерал и обмірковували ідею вибуху атомної бомби на Місяці. А цезагрожує зруйнуванням геофізичного середовища на самій планеті, а такожгеофізичному стані навколоземного простору [ 5].

ВИСНОВОК

Аерозолі можутьяк наносит и шкоду так й приносит и користь для люди ни. Так, на приклад, зберігається велика кіль кість в рожаю завдяки знищенню ком ах-шкідни ків. Штучніаерозолі використовуються для лікування людей та тварин, викликання дощу, запобігання град у.
Від успішногорозвитку учення об аерозолях зале жить вирішення багатьох проблем, на віть таких, які визначають можливість подальшогоіснування люди ни на Землі, а можливо й самого життя наш ої планет и.
Вирішенняпроблеми глобальної зміни клімату, пол ягає, голов ним чином, у збереженніпри роди, та вирішенні проблем и без відходного виробництва. Тоді зміни кліматубудуть відбуватися за природніми процесами, а люди на буде лише слідкувати, щобці зміни не приз вели до загиб елі людства на Землі.
Але ця проблемапоки що вважається нездійсненною і ми повинні наближати час її вирішення.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ
1 Глобальное потепление: Доклад ГРИНПИС. Под ред. Дж. Леггета. Перевод сангл.— М.: Изд—во МГУ, 1993 — 272с.
2 Ка роль И. Л., Мяч Л. Т. К планированию сети станций по измерениям химического состава атмосфернихосадков. Труды ИЗМ, вып.1(32), 1972—с. 98- 119.
3 Кондратьев К. Я. Влияние аэрозоля на перенос излучения: возможные климатические последствия.—Л.: ЛГУ , 1973.
4 Непреднамеренные воздействия на климат. Л. : Гидрометеоиздат, 1974
— 260с.
5 Петрянов —Соколов И. В., Сутугин А. Г. Аэрозоли. —М.: Наука, 1989.

Обзоры

Отзывов пока нет.

Будьте первым, кто оставил отзыв на “Аерозолі”

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *