Страница: 5/7
3 ВПЛИВ АЕРОЗОЛЯ НА КЛІМАТ
Таким чином з всього вищесказанного робимо висновок, що ж таке
аерозолі.
Аерозолем називається дісперсна система, яка складається з газоподібного дісперсійного середовища й твердої або рідкої дісперсної фази, інакше кажучи, це завислі в газі тверді або рідкі частки. Прикладів природніх та антропогенних аерозолей дуже багато. Це й хмари в небі, тумани, пил над шляхом, хмари вулканічних вивержень, смог над містами, дим від пожеж та заводських труб, грибовидна хмара ядерного вибуху і навіть саме чисте повітря, яким ми дихаємо вдома[5].
Присутність аерозольних часток визначає багато властивостей газових середовищ, в тому числі найважливіші для існування людини властивості атмосферного повітря, як средовища проживання. Навіть маленька концентрація часток може радикально змінити властивості газу. Наприклад, саме існування ядер конденсації, яких у повітрі не більше ніж атомів самого рідкісного з інертних газів — ксенона, визначає можливість утворення хмар, що дуже важливо для життя на Землі. Прозорість атмосфери, що обмежує доступ сонячної радіації до земної поверхні і тим самим визначає клімат планети, залежить від вмісту аерозолей в повітрі [ 5].
Кліматом називається сукупність закономірностей, що визначають розподіл погодних умов на земній кулі, і закономірностей сезонного чергування цих умов.Він визначається циркуляцією атмосфери, океанічними течіями, взаємодією між потоками тепла, що переносяться масами води та повітря. Тепло потрапляє із сонячним випромінюванням і виділяється із нагрітих надр Землі. Але часть випромінювання Сонця відбивається хмарами та земною поверхнею назад у світовий простір. Сама по собі Земля випромінює тепла в 7 разів менше, ніж отримує від Сонця. Відношення між притоком тепла і його випромінюванням в світовий простір називається радіаційним балансом планети. Саме ця величина визначає клімат на Землі. Величина радіаційного балансу визначається двома параметрами:
альбедо і прозорістю атмосфери. Прозорість в свою чергу залежить від вмісту в атмосфері аерозолів, що поглинають сонячні промені[5].
Великих часток в атмосфері немає, а є лише частки, що добре розсіюють ультрафіолетове та видиме випромінювання, але не інфрачервоне, Нижні шари атмосфери добре пропускають навіть червоне випромінювання. Як результат, атмосферний аерозоль може послабити приток сонячного тепла, але не заважає випромінюванню земного тепла у світовий простір. Роль взаємодії часток атмосферних аерозолей із сонячним випромінюванням змінюється в залежності від того, поглинаючі ці частки чи розсіюючі і де вони знаходяться - в тропосфері чи в стратосфері. Непоглинаючі частки розсіюють випромінювання в передню полусферу в сотні разів більше, ніж в задню, тому вони мало послабляють потік сонячного випромінювання до поверхні, мало впливають на радіаційний баланс. Лише товсті шари аерозолей, такі, як потужні хмари водяних крапель, відбивають значну частину сонячної енергії назад, внося вклад в збільшення альбедо Землі[5].
Поглинаючі частки, в першу чергу сажеві, нагріваються випромінюванням і немешкаючи передають тепло навколишньому повітрю. Якщо вони завислі в стратосфері, то цей процес зашкоджує надходженню тепла в приземний шар. А нагрів стратосфери призводить до випромінювання тепла в світовий простір. В нижніх шарах атмосфери присутність поглинаючих часток може сприяти їх прогріву. Але в цілому збільшення вмісту аерозолей в атмосфері змінює радіаційний баланс у від'ємний бік, в бік похолодання клімату [ 5].
Антропогенні викиди сірки, які збільшувались у північній півкулі протягом останнього століття як результат горіння палива, утворюють аерозолі, які впливають на оптичні властивості хмар, що викликає охолодження Землі. Про величину цього впливу важко робити висновки, але можна припускати, що в нашому столітті він порівняний з парниковим ефектом. Іншими словами, якби не сіркові викиди, то підвищення температури від 0,3 до 0,6 градусів Цельсія, яке ми спостерігаємо, можливо було б вдвічі більшим [ 1 ].
Вплив на клімат антропогенних викидів сірки не слід роздивлятись як можливий вклад у послаблення глобального потепління, а слід як частину проблеми. Викиди двуокісі сірки, які викликають утворення центрів конденсації хмар, сприяють процесу збільшення вмісту аерозольних часток кислоти в атмосфері. Пошкодження лісних екосистем шляхом випадіння кислотних дощів фактично наражає на небезбеку важливий природній резервуар в вуглеродному циклі. Цей фактор може збільшити вміст двуокісі вуглецю в атмосфері [ 1 ].
Але існує фактор, що впливає в протилежний бік ніж аерозолі. Це накопичення в атмосфері двуокису вуглецю. Основні компоненти атмосфери - азот, кисень, інертні гази - не поглинають ані видимого, ані інфрачервоного випромінювання, а водяна пара та двуокис вуглецю мають широкі полоси поглинання в інфрачервоній області, що заважає випромінюванню земного тепла в космос . Тому накопичення в атмосфері двуокису вуглецю повинно вести до потеплення, так названого парникового ефекту. Надходження двуокису вуглецю в атмосферу зростає з кожним роком за рахунок зросту енергетики та промисловості. З іншого боку, постійно зменшується площа лісів, що дають основну частину кисню. Поки що можливе похолодання внаслідок приросту кількості аерозолей в атмосфері перекривається парниковим ефектом, обумовленим зростом вибросів С02. Але існує небезпека, що в деяких умовах всеж таки ефект аерозолей буде більшим і призведе до багаторічної зими на всій території Північної півкулі. Так, наприклад, в 1815 році відбулося гігантське виверження вулкана Тамбора в Індонезії. Десятки, якщо не мільйони тон пилу були заброшені в стратосферу. В результаті 1816 рік уввійшов в історію, як "рік без літа". В окремих районах Європи та Північної Америки температура на протязі року неодноразово падала нижче -20°С [ 5 ].
Реферат опубликован: 5/03/2007