Fizyka atm W-1

FIZYKA ATMOSFERY

Studia niestacjonarne

Fizyka

rodowiska

Jest to cz

ęść

fizyki dotycz

ca poznania i

pomiarów zjawisk przyrodniczych
wyst

puj

cych w

rodowisku. Jej

zadaniem jest zapobieganie
niekorzystnym zjawiskom, które mog

wyst

, jak równie

neutralizacji ju

istniej

cych. Wykorzystuje narz

dzia

stosowane w ró

nych działach fizyki i

posługuje si

metodami matematycznymi

fizyki.

Chemia

rodowiska

Zajmuje si

wła

ciwo

ciami chemicznymi,

procesami i oddziaływaniem antropogenicznym,
które s

charakterystyczne dla atmosfery,

hydrosfery i l

du.

Inne gał

zie (dziedziny) nauki o

rodowisku s

bezpo

rednio zainteresowane (bazuj

) kontrol

regulacjami prawnymi dotycz

cymi czynników

potencjalnie szkodliwych lub ich wpływem na

ywe organizmy.

Atmosfera

Jest to gazowa powłoka otaczaj

ca Ziemi

utrzymywana przez siły grawitacji. G

sto

ść

atmosfery osi

ga maksimum tu

nad stał

powierzchni

Ziemi i stopniowo maleje wraz z

wzrostem odległo

ci od niej, a

w ko

cu staje

nieodró

nialna od g

sto

ci gazu

dzyplanetarnego. W miar

oddalania si

powierzchni Ziemi mo

na wyró

warstwy o

wyra

nie odmiennych wła

ciwo

ciach, które s

siedliskiem wielu ró

nych zjawisk fizycznych i

chemicznych.

BUDOWA ATMOSFERY

TROPOSFERA

Strefa le

Ŝą

ca nad powierzchni

Ziemi, najcie

sza, ale te

najg

stsza z

wszystkich warstw atmosfery. Stanowi ona ok. 80% jej całkowitej masy. Jej
wysoko

ść

uzale

niona jest od maksymalnej wysoko

ci do jakiej dociera

konwekcja, a wi

c nad zimnymi biegunami ko

czy si

ona ju

na wys. 8 km,

natomiast nad si

ga nawet 18 km.

nienie atmosferyczne i g

sto

ść

powietrza spadaj

tutaj z wysoko

najszybciej. Na wysoko

ci ok. 11 km panuje ju

temperatura -50°C, podczas

gdy przy powierzchni mo

e utrzymywa

15°C. Na poziomie morza

rednie ci

nienie wynosi 1013,27 hPa, a g

sto

ść

powietrza ok. 1,225 kg/m3

(atmosfera wzorcowa). Poni

ej 5 km n.p.m. znajduje si

50% całego

atmosferycznego powietrza.
W troposferze zachodz

wszystkie zjawiska pogodowe oraz cały obieg wody

w przyrodzie. Wyst

puje w niej para wodna, która skraplaj

c si

tworzy

chmury. Charakterystyczn

cech

tej warstwy s

pionowe ruchy powietrza

zwi

zane z konwekcj

. Najwy

sze chmury typu cirrus zło

one z kryształków

lodu si

gaj

wysoko

ci 7 – 13 km. Niekiedy jednak zdarza si

intensywnie rozbudowana w pionie burzowa chmura Comulonimbus si

gnie

15 km lub nawet wy

ej, a

do granicy ze stratosfer

Warunki w troposferze, takie jak odpowiedni skład chemiczny oraz du

nienie i g

sto

ść

powietrza, dostatecznie wysoka temperatura i ochrona

przed zabójczym promieniowaniem jonizuj

cym z kosmosu stwarzaj

doskonałe warunki do rozwoju

ycia.

OZONOSFERA

Warstwa ozonowa, powłoka ozonowa) – warstwa zwi

kszonej

koncentracji ozonu w stratosferze. Znajduje si

na wysoko

ci ok. 20-

50 km nad Ziemi

. Główna warstwa ozonu znajduje si

25-30 km

nad poziomem morza.

Ozonosfera jest warstw

ochronn

bardzo wa

dla

ycia na Ziemi.

Chroni przed promieniowaniem ultrafioletowym, które jest szkodliwe
dla organizmów

ywych. Dzi

ki niej jest mo

liwe

ycie na l

dzie.

Ozonosfera przyczynia si

do wzrostu temperatury w stratosferze,

poniewa

ozon pochłania promieniowanie nadfioletowe.

Co ciekawe, mimo, i

nazwa sugeruje jego du

y udział, cały ozon z

ozonosfery, w warunkach normalnych (1013 hPa, 0

C ) utworzyłby

na poziomie morza warstw

grubo

ci ok. 3 mm.

Skład powietrza czystego i suchego

do wysoko

ci 80 km (wzorzec)

Gaz

Zawarto

ść

, % obj

-----------------------------------------------------------------------------------------------

Azot N

78,08

Tlen O

20,95

Argon Ar

0,93

Dwutlenek w

gla CO

0,03

Neon Ne

0,002

Hel He

0,0005

Krypton Kr

0,0001

Wodór H

0,00005

Ksenon Xe

0,000009

Ozon O

0,000001

Zanieczyszczenia powietrza

Wyst

powanie w atmosferze ró

nych

substancji w takim st

ęŜ

eniu i przez tak

długi czas,

e prowadzi do szkodliwych

konsekwencji dla zdrowia lub
samopoczucia ludzi, dla organizmów

ywych albo do uszkodze

obiektów

nieo

ywionych.

RÓDŁA ZANIECZYSZCZE

RODOWISKA

ródła naturalne – erupcja wulkanów,

ary lasów, fermentacja beztlenowa.

ródła sztuczne (antropogeniczne) – efekt

systematycznej działalno

ci człowieka

(produkcja dóbr) lub awarie zwi

zane z

działalno

człowieka.

Wzajemne oddziaływanie zanieczyszcze

Oddziaływania wzajemne

zanieczyszcze

mog

• Niezale

• Sumaryczne

• Synergetyczne

• Antagonistyczne

Główne zanieczyszczenia powietrza

Dwutlenek siarki SO

Tlenki azotu NO

Tlenek w

gla CO

glowodory

Ozon troposferyczny O

Pyły – zawieszony, opadaj

Metale ci

ęŜ

kie

Skutki zanieczyszczenia powietrza

Smog

Dziura ozonowa

Globalne ocieplenie

Kwa

ne deszcze

Ozon przygruntowy

WYBRANE DEFINICJE PODSTAWOWE

wg Prawa Ochrony

rodowiska (1)

EMISJA – s

to wprowadzane bezpo

rednio lub

rednio, w wyniku działalno

ci człowieka, do

powietrza, wody, gleby lub ziemi:

a) substancje

b) energie takie jak ciepło, hałas, wibracje

lub pole elektromagnetyczne.

POMIAR – rozumie si

przez to równie

obserwacje i analizy.

DEFINICJE PODSTAWOWE

(2)

POWIETRZE – rozumie si

przez to powietrze

znajduj

ce si

w troposferze, z wył

czeniem

trz budynków i miejsc pracy.

POZIOM SUBSTANCJI W POWIETRZU –
rozumie si

przez to st

ęŜ

enie substancji w

powietrzu w odniesieniu do ustalonego czasu
lub opad takiej substancji w odniesieniu do
ustalonego czasu i powierzchni.

DEFINICJE PODSTAWOWE

(3)

RÓWNOWAGA PRZYRODNICZA – rozumie si

przez to stan, w którym na okre

lonym obszarze

istnieje równowaga we wzajemnym oddziaływaniu:
człowieka, składników przyrody

ywej i układu

warunków siedliskowych tworzonych przez składniki
przyrody nieo

ywionej.

STANDARD JAKO

RODOWISKA – rozumie

przez to wymagania, które musz

spełnione

w okre

lonym czasie przez

rodowisko jako cało

ść

lub jego poszczególne elementy przyrodnicze.

DEFINICJE PODSTAWOWE

(4)

WIELKO

ŚĆ

EMISJI – rozumie si

przez to

rodzaj i ilo

ść

wprowadzanych substancji lub

energii w okre

lonym czasie oraz st

ęŜ

enia

lub poziomy substancji lub energii, w
szczególno

ci w gazach odlotowych,

wprowadzanych

ciekach oraz wytwarzanych

odpadach

DEFINICJE

PODSTAWOWE

(5)

ZANIECZYSZCZENIE – rozumie si

przez to

emisj

, która jest szkodliwa dla zdrowia ludzi lub

stanu

rodowiska, powoduje szkod

w dobrach

materialnych, pogarsza walory estetyczne

rodowiska lub koliduje z nim, uzasadnionymi

sposobami korzystania ze

rodowiska

Efekt cieplarniany

Jest to zjawisko zachodz

Jest to zjawisko zachodząąąące w atmosferze, powoduj

ce w atmosferze, powoduj

ce w atmosferze, powodująąąące naturalny

ce naturalny

wzrost temperatury Ziemi poprzez zatrzymanie energii s

wzrost temperatury Ziemi poprzez zatrzymanie energii słłłłonecznej

onecznej

przez tzw. gazy cieplarniane, takie jak:

---- para wodna (H

para wodna (H

2222

O),

---- dwutlenek w

dwutlenek w

dwutlenek węęęęgla (CO

gla (CO

2222

),),),),

---- metan (CH

metan (CH

4444

).).).).

któóóóre poch

re poch

re pochłłłłaniaj

aniaj

aniająąąą i odbijaj

i odbijaj

i odbijająąąą energi

energi

energięęęę....

Bez gaz

Bez gazóóóów cieplarnianych temperatura na naszej planecie by

w cieplarnianych temperatura na naszej planecie by

w cieplarnianych temperatura na naszej planecie byłłłłaby o 30

aby o 30

stopni Celsjusza ni

stopni Celsjusza niżżżższa i Ziemia nie nadawa

sza i Ziemia nie nadawa

sza i Ziemia nie nadawałłłłaby si

aby si

aby sięęęę do

zamieszkania.