Ćwiczenie 2.1
ENVIRONMENTAL SCIENCE PUBLISHED FOR EVERYBODY ROUND THE EARTH
POWRÓT do strony głównej działu Stratosfera Zaawansowane 1. Procesy fizyczne zachodzące w stratosferze i rola ruchu lotniczego
Procesy fizyczne zachodzące w stratosferze
Lotnictwo: jego rozwój i wpływ na klimat
Ćwiczenie 1.1
Ćwiczenie 1.2
2. Ozon stratosferyczny, chlorofluorowęglowodory i dziura ozonowa
Ozon stratosferyczny: historia odkrycia, procesy powstawania i pochłanianie promieniowania
Procesy chemiczne z udziałem chloru i powstawanie dziury ozonowej
Chlorofluorowęglowodory (CFC) i wodorochlorofluorowęglowodory (HCFC)
Dziura ozonowa i globalne ocieplenie
Ochładzanie w stratosferze
Ćwiczenie 2.1
Ćwiczenie 2.2
Dwukomorowy fotoreaktor jako model atmosfery Ziemi
Chemia atmosfery to temat bardzo złożony. Wiele reakcji przebiega z udziałem promieniowania o różnych cechach. Z tego powodu procesy chemiczne zachodzące w stratosferze znacznie różnią się od tych w troposferze. Aby łatwiej to zrozumieć, naukowcy używają modeli. Jeden z nich opisujemy poniżej: model dwukomorowego fotoreaktora.
Ryc. 1.
a) promieniowanie: pochłanianie i emisja atmosfery: promieniowanie gamma, UV, widzialne, podczerwone, fale radiowe
b) model dwukomorowego fotoreaktora: light – promieniowanie, emissions – emisje, immissions - imisje
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg
Spektrum pochłaniania ozonu zostało odkryte i opisane w latach 1881-1890. Już w 1878 r. Albert Cornu, profesor fizyki, odkrył, że spektrum promieniowania słonecznego (docierającego do powierzchni ziemi) gwałtownie załamuje się na długości fali poniżej 300 nm, jak ucięte nożem. Przy niskich wysokościach Słońca nad horyzontem ta granica przesuwa się nawet dalej ku falom o większej długości (ryc. 1a).
Zad. 1
Czy zjawisko opisane powyżej jest skutkiem jakichś właściwości Słońca czy też ziemskiej atmosfery?
a) Jak odpowiedziałby na to pytanie Cornu?
b) Jakiej odpowiedzi możemy udzielić dziś, używając współczesnej wiedzy, prawie 130 lat po odkryciu Cornu ?
Ryc. 2. Budowa pionowa atmosfery i rozkład temperatury w profilu pionowym.
Objaśnienia: sea-level – poziom morza, troposphere – troposfera, planetary boundary layer – planetarna warstwa graniczna, tropopause – tropopauza, stratosphere – stratosfera, ozone-sphere – warstwa ozonowa, mesosphere – mezosfera, thermosphere – termosfera, ionosphere – jonosfera, exosphere – egzosfera, border of the atmosphere – granica atmosfery
© 2004 Seesing, Tausch; Universität-Duisburg-Essen, Duisburg
Zad. 2
Dlaczego możemy przyrównać ziemską atmosferę do dwukomorowego fotoreaktora (ryc. 1b)? Odpowiadając wykorzystaj wykres temperatury z ryc. 2.
Zad. 3
Dlaczego temperatura w wyższych warstwach atmosfery jest dużo wyższa niż w tropopauzie? Odpowiadając wykorzystaj reakcje pokazane na ryc. 3.
Zad. 4
Wyjaśnij dlaczego długości fal promieniowania w stratosferze i troposferze znacznie się różnią (patrz ryc. 2). Odpowiadając wykorzystaj krzywą absorpcji z ryc. 3.
Ryc. 3. Plakat z informacjami o ozonie.
Autorzy: M. Seesing, M. Tausch, e.a. - Universität Duisburg-Essen, Duisburg / Germany
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