Атмосфера - активный фактор формирования климата

 

а) Воздушные массы при своем постоянном перемещении:

-создают ветровые потоки различной интенсивности;

- переносят водяные пары, определяя влажность;

- переносят тепловую энергию.

 

б) В атмосфере за счет содержания водяных паров и оксида углерода СО2 и других так называемых парниковых газов имеет место парниковый эффект, заключающийся в поглощении и отражении инфракрасного излучения, исходящего от поверхности Земли.

С другой стороны, тонкодисперсные пыли, скапливаясь в верхних слоях атмосферы и образуя достаточно устойчивые пылевые облака, частично отражают солнечную энергию, поступающую на Землю из космоса. Пыль в этих облаках не оседает и не удаляется осадками или какими бы то ни было путями вследствие субмикронных размеров пылевых частиц. По данным наблюдений с искусственных спутников слои пылевых облаков находятся на высоте 10 – 20 км от поверхности Земли, т. е. На границе тропосферы со стратосферой. Кроме замораживающего эффекта пылевые облака оказывают заметное влияние на интенсивность образования обычных (водяных) облачных систем. Пылевые частицы являются при этом ядрами конденсации. В результате рост пылевых облаков сопровождается увеличением числа бурь и ураганов над поверхностью Земли.

Рассмотренные выше два противоположных процесса увеличения и понижения естественной температуры атмосферного воздуха в непосредственной близости от поверхности Земли протекают одновременно. В результате (рис. 5.3.) последствия парникового эффекта сказываются не столь серьезно.

 

г) Атмосфера за счет наличия у нее озонового слоя является естественной противорадиационной преградой (по жесткому космическому излучению).

 

 

Рис.5.3. Взаимное влияние парникового и замораживающего эффектов.

Антропогенное воздействие на атмосферу

5.4.1Химическое загрязнение атмосферы

Газы

СО – угарный газ

Образуется при неполном сгорании органического топлива, в металлургии, двигателях внутреннего сгорания. Препятствует адсорбированию кровью кислорода → (вызывает сонливость, ослабление мыслительных способностей).

СО₂ – углекислый газ

Продукт полного сгорания органического топлива. Вызывает «парниковый эффект».

SO₂ - сернистый газ

Источник – сжигание сульфидных руд , выхлопные газы автомобиля, химическая промышленность. Вызывает «кислотные дожди». В 1974г. в шотландском городе Питлокри выпал дождь с РН 2,4.Сернистый газ также участвуют в образовании смога.

О₃ - озон

Источник – выхлопные газы автомобиля и фотохимические процессы в атмосфере. Действие на организм: раздражает слизистую оболочку органов дыхания, вызывает кашель, нарушает работу легких, обостряет хронические заболевания сердца.

Фреоны (хлорфторуглероды)

Применяются в холодильниках, аэрозолях, кондиционерах. Искусственно получены в 20-х годах 20-го века.

В стратосфере, под действием солнечной радиации фреоны разлагаются:

CF₂Cl₂ → CF₂Cl + Cl

Cl + O₃ → ClO + O₂

C1O + O → C1 + O₂….

В результате подобной цепной реакции 1 атом хлора может уничтожить 10 тысяч молекул озона.

Твердые вещества

Пыль

Источник – добыча, переработка и транспортировка полезных ископаемых, переработка сыпучих материалов, ветровая эрозия.

Последствия пылевого загрязнения:

1. Ущерб здоровью человека. Приводит к заболеваниям – пневмокониоз, силикоз (пылевой бронхит)

2. Потеря ценного сырья

3. Загрязнения водоемов (уменьшение промысловых рыбных запасов)

4. Запыление воздуха, последствие - резкое похолодание.

5. Уменьшение отражательной способности ледников, что приводит к их таянию.

Фосфаты

Источник - производство синтетических моющих средств, фосфорные удобрения. Последствие – химическое загрязнение водоемов, цветение воды.

Свинец

Источник - двигатели внутреннего сгорания, производство свинцовых руд. Влияет на кровеносную и нервную систему, вызывает головную боль.

Углеводороды

Источник - выхлопные газы автомобиля (около десятка наименований). Наиболее опасен:

Бенз(а)пирен, C₂₀H₁₂ .

Образуется при нарушении процессов горения и неоднородности топливно-воздушной смеси. Так же содержится в асфальтовых смолах. Канцерогенное вещество.

Ртуть

Источник – сгорание ископаемого топлива, отходы лакокрасочной промышленности. Накапливается в организме, нарушает нервную систему, вызывает отравление.

 

Жидкие загрязнители

 

В воздухе образуют аэрозоли. Это в основном нефть и продукты ее переработки.

Смог

Словосочетание происходит от двух английских слов: smog(дым) и fog(туман)

Это сочетание пылегазового загрязнения атмосферы с неблагоприятными погодными условиями:

1) повышенной влажностью и инверсией температуры (смог Лондонского типа)

2) интенсивной солнечной радиацией (смог Лос-Анджелесского типа), фотохимический смог.

3) сильным морозом (смог Аляскинского типа)

Инверсия tº - аномальное распределение tº с высотой, когда tº верхних слоев >, чем нижней и имеют место нисходящие потоки воздуха.

В1952г в Лондоне имели место следующие погодные условия :

безветрие, инверсия температуры, воздух насыщен дымом, сажей, SO₂ от сжигания угля и мазута. За несколько дней погибло > 4 тыс.чел. В истории это событие осталось под названием «Лондонский смог».

«Лос-анджелесский смог» возникает летом, при действии солнечной радиации на воздух, насыщенный выхлопными газами автомобилей. Обязательное условие – наличие оксидов азота и серы. Образующиеся при фотохимических реакциях токсичные вещества и кислотные аэрозоли травмируют слизистые оболочки глаз, органов дыхания, вызывают некроз листьев , коррозию металлических конструкций.

«Аляскинский смог» - имеет место при очень низких температурах воздуха при которых в загрязненной атмосфере мелкие кристаллики льда травмируют верхние дыхательные пути.

 

5.4.2.Физическое загрязнение атмосферы

Шум

Шумом называется комплекс звуков, беспорядочно меняющихся во времени.Слышимые звуки имеют частоту звуковых колобаний от 16 до 20000 Гц.

Шум является общебиологическим раздражителем, действующим на структуру головного мозга, нарушает периферическое кровоснабжение, повышает артериальное давление.

Существует понятие ПДУ(предельный допустимый уровень) шума ≤ 80 дБ. К примеру: обычный бытовой шум 20-30 дБ; уличный транспорт – 80-100 дБ. Реактивный самолет на взлете – 140 дБ.

Человек слышит от 0 до 170 дБ. Однако, шум свыше 140 дБ разрушителен для органов слуха.При уровне шума > 180 дБ даже в металле могут появиться трещины.

Шумовое антропогенное воздействие отрицательно влияет на все живые организмы. В литературе имеются данные , что интенсивное звуковое воздействие приводит к снижению удоев у коров, яйценосности у кур, потере ориентации у пчел, преждевременной линьке у птиц,а также к запаздыванию прорастания семян.

Защита от шума:

1.Защитные экраны, отражающие звуковые волны.

2. Зонирование застройки (к проезжей части выносятся учеждения, являющиеся экранами для жилых домов).

3. Полосы зеленых насаждений (поглощают шум ).

4. Применение пористых материалов в стенах и перекрытиях, которые гасят звуковые волны.

Инфразвук

Инфразвук имеет частоту звуковых колебаний менее 16 Гц . Инфразвук поражает все виды интеллектуальной деятельности человека, вызывает чувство тревоги , страха.

Источники инфразвука:

в природе – морские штормы, землетрясения, ураганы.

в технике – тяжелый транспорт, работа компрессоров, турбин, вентиляторов, крупных машин и механизмов.

Защитой от инфразвука служат механические преобразователиинфразвуковых волн, глушители реактивного типа.