12.Как изменяется состав компонентов атмосферы с высотой.
Нижние слои атмосферы состоят из смеси газов (см. табл.). Также,в виде небольших примесей в воздухе присутствуют и другие газы: озон, метан, такие вещества, как оксид углерода (СО), оксиды азота и серы, аммиак.
СОСТАВ АТМОСФЕРЫ |
||
Газ |
Содержание в сухом воздухе, % |
|
N2 |
азот |
78,08 |
O2 |
кислород |
20,95 |
Ar |
аргон |
0,93 |
CO2 |
углекислый газ |
0,03 |
Ne |
неон |
0,0018 |
He |
гелий |
0,0005 |
Kr |
криптон |
0,0001 |
H2 |
водород |
0,00005 |
Xe |
ксенон |
0,000009 |
В высоких слоях атмосферы состав воздуха меняется под воздействием жесткого излучения Солнца, которое приводит к распаду молекул кислорода на атомы. Атомарный кислород является основным компонентом высоких слоев атмосферы.До стратосферы-СО2,Н2О;на границе тропоферы-стратосферы-N2,O2;стратосфера:О3+hv=O2 +O.;120 км:[O.]=[O2] ;выше:ионыO2+ ,NO+ ,O+ .В наиболее удаленных от поверхности Земли слоях атмосферы-самые легкие газы – Н2 и Не. Основная масса вещества сосредоточена в нижних 30 км, и изменения состава воздуха на высотах более 100 км не оказывают заметного влияния на общий состав атмосферы.
13.Как меняется содержание озона в атмосфере с изменением:высоты над уровнем моря,географическойшироты,времени года?
Полярная зона-хар-ся наиб. значениями среднегодового общего сод-я озона(почти 400еД) и его конц-ий.
Тропическая зона-среднегодовые значения общего сод-я озона примерно 265еД
Средние широты-занимают промежуточное положение.
Конц-ия озона болъше в высоких широтах и максималънавесной,летом снижается, и минималъноосенъю,а зимой увеличивается
14.Можно ли сравнитъконц-ю озона в атмосфере,выраженную в единицах Добсона(е.Д) и в ррm?
1 ед.Добсона(еД)=10-5м,
Ррm=млн-1=α*106 ,α-объемная доля
Нелъзясравнитъ,т.кеД в метрах,аРрm-доли!Невозможно друг в друга перевести,так как имеют разную размерностъ.
15.Что такое «нулевой»цикл озона?
Образование озона: О2+ О(3Р)+М=О3 +М*, где
М*-«третъетело»,присутствие которого необходимо для отвода части энергии,выделяющейся в процессе;
О(3Р)-атом в основном состоянии.
Разложение озона: О3 +hv=О2 +О(3Р)
Атом кислорода в основном состоянии,в отличие от атома в возбужденном состоянии,можетвновъпринятъ участие в синтезе озона.Реакции образования и разложения озона назвают «нулевым» циклом озона.
16. Какие процессы приводят к нарушению “нулевого” цикла озона? Приведите уравнения реакций. Озон образуется и разрушается в верхних слоях стратосферы и в нижних слоях мезосферы в результате протекания следующих реакций:
О2+h = O(1D)+O(3P), где О(1D) – атом в возбужденном состоянии, О(3Р) – атом в основном состоянии.
О2+О(3Р)+М = О3+М* где М – различные составляющие атмосферы, например, кислород или азот.
О3 + h = О2 + O(1D) , О3 + О = 2О2
О3 + h = О2 + O(3P)
Водородный цикл:
НО + О3 = НО2 + О2 Н2О + hn = ОН + Н
НО2 + О = НО + О2 О(1D) + Н2О = 2 ОН
О3 + О = 2 О2 О(1D) +СН4 = СН3 + ОН
Азотный цикл
NO + О3 = NO2 + О2 N2O+O(1D) = 2NO
NO2 + О = NO + О2 О3 + О = 2 О2
Хлорный цикл
Cl + O3 = ClO + O2 СFC3+ h = CFCl2+Cl
ClO + O = Cl + O2 O3 + O = 2O2
Бромныйцикл
Br + O3 = BrO + O2 BrO + BrO = 2Br + O2 BrO + ClO = Br + Cl + O2
Обрыв цепных реакций разрушения озона
СН4 + ОН = СН3 + Н2О
ОН + НО2 = Н2О + О2
ОН + NO = НNO2
ClO + NO2 = ClONO2