Аэрозоль /Укр./ (41491)

Посмотреть архив целиком

ЗАГАЛЬНІ ВІДОМОСТІ ПРО АЕРОЗОЛІ


Вже давно і достатньо надійно встановлено вплив аерозоля природнього походження на клімат. Найбільш чітко це проявилося в періоди після великих вулканічних вивержень, коли спостерігалося зниження температури повітря. Навпроти - відсутність на протязі декількох десятиріч потужних вивержень розглядається як головна причина підвищення температури в першій половині двадцятого сторіччя. Вплив вивержень на температуру повітря дуже чітко виявляється в стратосфері нижніх широт, що обумовлено прямим впливом поглинення сонячної радиації аерозолем. Останнім часом накопичується все більше даних про значний зріст інтенсивності вибросів в атмосферу індустріальних аерозолей. Разом з тим спроба аналізу даних вимірювань прозорості атмосфери з початку XX віку призвела до висновку, що, якщо виключити спорадичні варіації, обумовлені вулканічною активністю, будь-яких помітних глобальних тенденцій зміни прозорості за останні 50 років не виявлено. В таблиці 1.1 представлено порівняльну характеристику о ролі різноманітних джерел аерозольних часток, які не є дуже точними і можуть використовуватись для приблизної характеристики ролі окремих джерел [3].


Табл1.1 Порівняння вибросів в атмосферу чи виникнення в атмосфері часток радіуса < 20 мкм

Джерела

106 тон/год

природні джерела :


- частки грунту і горних порід (вивітрювання)

100 – 500

- продукти лісових пожарів і спалювання сільськогосподарських остатків

3 – 150

- морська сіль

300

- частки вулканічних вивержень

20 – 150

частки, що були образовані внаслідок емісій газів та послідуючих реакцій:


- сульфати з H2S

130 – 200

- солі амміака з NH3

80 – 270

- нітрати з NОX

60 – 430

- вуглеводні сполуки, які є продуктами життєдіяльності рослинності

75 – 200


770 – 2200

Індустріальні джерела:


- прямий виброс часток

10 – 90

Частки, що утворені внаслідок газового забруднення:


- сульфат з SO2

130 – 200

- Вуглеводнi сполуки

15 – 90

- нітрати з NОX

30 – 35


185 – 415


Вс.: 97 – 2615

Дуже важливим в цьому е проблема роздільної оцінки внесків індустріальних і природніх джерел аерозолей. В таблиці 1.2 приведена зводна характеристика компонент і джерел атмосферного забруднення.


Табл.1.2 Компоненти і джерела атмосферного забруднення [3]

CO2

вулкани, спалювання палива, тварини

окис вуглецю

двигуни внутрішнього сгорання, вулкани

сполуки сірки

бактерії, спалення палива, вулкани, випарення морських бризок

вуглеводні сполуки

двигуни внутрішнього сгорання, бактерії, рослинність

сполуки N

бактерії, горіння

частки

вулкани, вітряна ерозія, горіння, промислова обробка, метеори, випарення краплин морських бризк, лісові пожежі


Табл.1.3 Характеристика відношення між компонентами забруднення природнього та антропогенного походження [3]

Компонента

Вміст компонентів кг/рік



природніх

Антропогенних

О3

1.8*1012

Мало

СО3

7.2*1013

1.4*1012

Н20

4.5*1017

9*1012

СО


1.8*1011

S

N

1.3*1011

1.4*1012

6.8*1010

1.8*1010


Актуальність проблеми можливого впливу аерозолей на клімат визвала великий інтерес до цієї проблеми і породила цілу серію досліджень, присвячених приблизним оцінкам впливу аерозолей. Однак, відсутність адекватних даних про планетарний аерозоль та ного характеристики ( концентрація, мікроструктура, форма часток, хімічний состав, оптичні параметри) роблять поки що нездійсненними спроби достатньо надійного опису і прогнозу впливу аерозоля на клімат. Існуючі результати дозволяють, однак, дивитись на окремі аспекти цієї проблеми як, наприклад, на вплив аерозолей на перенос випромінювання [ 3 ].

Важливе вивчення аерозолей:

1) як фактора забрудненості атмосфери;

2) як фактора, що впливає на радіаційні та енергетичні процеси в атмосфері;

3) вплив аерозоля на електричні властивості атмосфери[3].


2 ЗАГАЛЬНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТМОСФЕРНОГО АЕРОЗОЛЯ

2.1 Форма та розміри аерозолей

Розміри аерозольних часток в більшості випадків визначається через розмір радіусу або діаметра сферичних часток, що мають площу перетину, яка дорівнює площі перетину реальних аерозольних часток. Це виправдовується тим, що більшість аерозольних часток в атмосфері мають форму, яка не дуже відрізняється від сферичної і завислі в повітрі, не будучи зорієнтованими електромагнітним або гравітаційним полями. Діапазон розмірів аерозольних часток дуже широкий: від часток з декількох молекул, радіуса приблизно 10-7 , до розмірів в декілька мікрон. Верхній кордон розмірів аерозольних часток визначається можливістю тривалого існування цих часток в атмосфері, тобто в першу чергу швидкість осідання. Існують різноманітні класифікації атмосферних аерозольних часток по розміру [3].

Фракцію часток с радіусом  0.1 мкм прийнято називати дрібнодісперсною або високодісперсною. Ця фракція відіграє важливу роль в електричних атмосферних явищах, а також у фотохімічних процесах, що відбуваються в атмосфері, наприклад, у слої озону.

Середньодісперсна фракція атмосферних аерозолей, або великі чистки, включає частки в діапазоні розмірів 0.1 мкм  r < 1 мкм. Ця фракція визначається оптичними властивостями атмосферного аерозоля у видимій та близькій інфрачервоній області спектру, а саме обумовлює як розсіяння, так і поглинання сонячної радіації атмосферою.

Грубодісперсною фракцією атмосферних аерозолей, або гігантськими частками, називаються частки із r  1 мкм. Вони відіграють важливу роль в процесах хмаротворення, а також істотно впливають на оптичні властивості атмосферних аерозолей в інфрачервоній області спектру. Вони є головною компонентою, яку виміряють при вивченні атмосферної аерозольної забрудненності.

Фазовий стан аерозольних часток обумовлений механізмом їх утворення і багато в чому визначають форму часток. Рідкі частки мають сферичну форму, тоді коли терді - в загальному випадку - неправильну форму [ 3 ].


2.2 Хімічний склад та основні джерела аерозольних часток

Хімічний склад аерозольних часток визначається природою та потужністю різних джерел цих часток, а також механізмом виведення часток різного походження із атмосфери [3].

Основні джерела аерозольних часток: грунт являє собою найбільш потужне джерело аерозольних часток. В прикордонному шарі атмосфери, далеко від моря і промислових районів, вони майже повністю визначають хімічний склад аерозольних часток. Непрямі оцінки дозволяють припустити, що по масі грунт дає 50 - 80 % усiх аерозольних часток. Однак хімічний склад цих часток не ідентичен хімічному складу грунтів, так як не всі мінерали та інші грунтові продукти однаково диспергуються . В основному це кварц, інші сполуки Sі, глиноземи, карбонати і кальцити, окісли заліза. Кількість органічних сполук в аерозолях ґрунтового походження порівняно невелике, десь біля 10%. Значна кількість аерозоля в атмосфері пов'язано з пиловими бурями.

Морська поверхня дає по масі 10 - 20% часток. Хімічний склад цих часток відповідає приблизному хімічному складу сухого остатка морської води: KaCl - 78%, МgСl2 - 11%, CaSO4, Na2SO4, K2SO4 -11%. Концентрація соляних часток над океаном може досягати 100 см-3, але в середньому 1см-3. По розмірам максимум в розподілі приходиться на частки з діаметром біля 0.3 мкм.

Вулкани викидають в атмосферу до 75 млн.м3 диму, вулканічного попелу та більш дрібних часток. Вони можуть підійматися в стратосферу на висоту більше 20км. Найбільш дрібні оберігаються 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%.


Случайные файлы

Файл
30408.rtf
4286.rtf
105189.doc
142232.rtf
70536-1.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.