Ćwiczenie 1.2

Encyklopedia Klimatologiczna ESPERE. Skrót od angielskich słów:
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
ENCYKLOPEDIA ESPERE - menu główne (rozwiń)
dział STRATOSFERA: ZAAWANSOWANE - menu (rozwiń)



Zad. 1

Ryc. 1 prezentuje cykl Chapmana zapewniający równowagę między tworzeniem się i rozpadem ozonu, oraz tzw. cykl katalityczny chloru (CCC) przedstawiony jako seria reakcji. Strzałki na rysunku pokazują zachodzenie reakcji chemicznych, a pogrubione wskazują, że dane procesy zachodzą częściej niż pozostałe (reakcja łańcuchowa). 
Wpisz brakujące wzory w cztery ramki znajdujące się po prawej stronie rysunku, a w puste miejsce w elipsie wpisz nazwę reakcji.

Cykl Chapmana

Ryc. 1. Cykl Chapmana i cykl katalityczny chloru zachodzące w stratosferze.
Objaśnienia: (-Q) – uwalnianie ciepła, winter – zima, spring - wiosna
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg

Zad. 2

CCC i cykl Chapmana, które opisują procesy zapewniające równowagę między tworzeniem się i rozpadem ozonu w stratosferze, są ze sobą powiązane.
Zaznacz na rycinie na czerwono miejsca obrazujące występowanie tych połączeń. Zaznacz to także w ramce poświęconej cyklowi Chapmana.

Zad. 3

Dorysuj na ryc. 1 schemat cyklu pokazujący znaczenie dwutlenku azotu jako "środka ochronnego" dla rodników tlenku chloru.

Poznaliśmy wpływ CFC na ozon. CCC zachodzi kilka tysięcy razy zanim rodniki chloru zostaną włączone w inne reakcje lub usunięte z warstwy ozonowej. Jak jednak rodniki chloru, które w głównej mierze powstają z CFC, docierają do warstwy ozonowej? 

Przekrój pionowy atmosfery

Ryc. 2. Przekrój pionowy przez atmosferę od równika po biegun pn.
T – tropopauza, K – obszar stratosfery o wysokiej koncentracji ozonu (>16 dobsonów / km)
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg

Zad. 4

Narysuj na ryc. 2 główne prądy powietrzne występujące w stratosferze i podpisz je.

Zad. 5

Zaznacz miejsce w tropopauzie gdzie prawdopodobnie występuje najmniejsza różnica temperatury, i gdzie wymiana materii może najłatwiej zachodzić.

Zad. 6

Wpisz na ryc. 2 schemat reakcji fotolizy CFC (weź za przykład F2CCl2 z ryc. 1) w miejscu, gdzie ta reakcja najprawdopodobniej zachodzi

Zad. 7

Narysuj drogę chloru od CFC (weź F2CCl2 za przykład) do miejsca, gdzie zachodzi kataliza chloru.

Zad. 8

Oto kilka stwierdzeń na temat CFC, ich przemieszczania się i ozonu. Zaznacz stwierdzenia prawdziwe

a) Czas przebywania CFC w atmosferze jest bardzo długi. Wystarcza aby CFC dostały się do stratosfery, mimo, że proces przemieszczania się jest bardzo powolny.

b) Czas przebywania CFC w atmosferze nie jest bardzo długi, ale procesy transportu atmosferycznego są dostatecznie szybkie aby CFC zdążyły dotrzeć do stratosfery i ulec tam rozpadowi.

c) Rodniki chloru powodują bezpośrednio rozpad ozonu. Tworzy się produkt, który reaguje z reagentem, który jest konieczny do powstania ozonu. Z tego powodu kolejne reakcje powstawania ozonu są zakłócone.

d) W stratosferze tworzy się wiele rodników chloru, które następnie tworzą stabilne związki z ozonem. Z tego powodu ozon przestaje pochłaniać promieniowanie UV.

e) Ponieważ rodniki chloru przyspieszają niszczenie ozonu, tylko niewielkie ilości CFC są potrzebne aby nastąpiły znaczące ubytki ozonu.

f) Sam katalityczny rozpad ozonu i procesy transportu to nie jedyne czynniki, wystarczające do wyjaśnienia fluktuacji koncentracji ozonu w porach roku w atmosferze (czyli dziury ozonowej).

O tej stronie:
Autorzy: M. Seesing, M. Tausch - Universität Duisburg-Essen, Duisburg / Niemcy
Ostatnia aktualizacja: 2004-05-13
Tłumaczenie na język polski: Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków
Redakcja techniczna: Kamil Bodziony, Wojciech Pudło, Uniwersytet Jagielloński, Kraków

Last modified: Tuesday, 28 April 2020, 11:21 AM