- •На каких фактах основываются современные представления о возникновении Вселенной? Как образовались химические элементы?
- •Какие теории возникновения жизни на Земле Вы знаете? Что такое хиральная чистота биосферы?
- •Как меняется спектр солнечного излучения при прохождении через атмосферу Земли? Почему происходят изменения спектра?
- •Нарисуйте и объясните вид зависимости температуры атмосферы от расстояния до поверхности океана
- •Как изменяется содержание компонентов атмосферы с высотой?
- •В каких единицах принято выражать содержание основных и следовых газов в атмосфере?
- •Как меняется содержание озона в атмосфере с изменением: высоты над уровнем моря; географической широты; времени года?
- •Можно ли сравнить концентрацию озона, выраженную в единицах Добсона (е.Д.) и в ppm?
- •Что такое “нулевой” цикл озона?
- •Какие процессы приводят к нарушению “нулевого” цикла озона? Приведите уравнения реакций.
- •11.Что такое озоновой слой планеты и какие “дыры” в нем могут образоваться?
- •12. Как меняются основные пути стока и время жизни фторхлоруглеводородов в зависимости от их состава?
- •13. Почему свободные радикалы, озон и другие окислители, концентрация которых значительно ниже, чем у кислорода, играют основную роль в процессах окисления примесей в атмосферном воздухе?
- •14.Дайте характеристику природных и антропогенных источников поступления соединений серы в атмосферу.
- •15.Каковы особенности процесса глобального переноса соединений серы?
- •1 6. Охарактеризуйте источники, масштабы поступления и пути стока соединений серы в ее атмосферном цикле.
- •28. Из какой части Солнца поступает основной поток солнечной радиации?
- •29. Какой температуре черного тела соответствует спектр излучения солнечной радиации?
- •30. Излучение какой части спектра несет наибольшую долю энергии в солнечной радиации?
- •31. Изменяется ли количество энергии поступающей от Солнца при изменении его активности? Как значительны эти изменения? в какой части спектра они наблюдаются?
- •32. Что такое “солнечная постоянная”? Изменяется ли количество энергии поступающей от Солнца при изменении его активности? Как значительны эти изменения? в какой части спектра они наблюдаются?
- •40. Сероводород в тропосфере: источники; концентрация; время жизни.
- •42. Какие катализаторы процессов окисления диоксида серы могут присутствовать в воздухе?
- •43. Какие вещества являются основными окислителями соединений серы в воде?
- •44. Какие пути стока соединений серы и других примесей из атмосферы Вы знаете?
- •45. Как выглядит зависимость доли соединений серы, поступающих в атмосферу в виде диоксида серы от времени?
- •46. В чем опасность трансграничного переноса соединений серы в атмосфере?
Как изменяется содержание компонентов атмосферы с высотой?
В нижних слоях атмосферы находится водяной пар. С удалением от земли содержание его падает. До высоты 100-120 км, вследствие полного перемешивания воздуха состав атмосферы однороден. Соотношение между азотом и кислородом постоянно. Выше преобладают инертные газы, водород и др.. Выше соотношение газов изменяется, например на высоте 200-800 км, кислород преобладает над азотом в 10-100 раз.
В каких единицах принято выражать содержание основных и следовых газов в атмосфере?
ppm (миллионная доля)=млн-1=а*106
ppb = млрд-1=а*109
мг/м3 или ?мкг/м3
Как меняется содержание озона в атмосфере с изменением: высоты над уровнем моря; географической широты; времени года?
Широты - над экваториальными широтами содержание озона в атмосфере минимально.
Времени года - максимум содержания озона в атмосфере приходится на конец зимы и весну, а минимум – на осень и начало зимы.
В атмосфере на больших высотах концентрация озона с увеличением высоты должна убывать из-за уменьшения концентрации третьих частиц М и кислорода. С уменьшением высоты она должна убывать за счет снижения интенсивности облучения. Расчет показывает, что концентрация озона должна быть максимальной на высоте 25...30 км.
Можно ли сравнить концентрацию озона, выраженную в единицах Добсона (е.Д.) и в ppm?
1 ед.Добсона(еД)=10-5,
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.
Что такое “нулевой” цикл озона?
в атмосфере постоянно идут процессы образования и разрушения озона (цикл Чепмена + дополнительные циклы разрушения, не входящие в цикл Чепмена) .
В нулевом цикле не происходит изменения химического состава системы, в нем поддерживается лишь то или иное ее стационарное состояние, причем солнечный свет переходит в теплоту. Этот озоновый нулевой цикл и ответствен в стратосфере за повышение температуры на высоте 50 км.
Какие процессы приводят к нарушению “нулевого” цикла озона? Приведите уравнения реакций.
Образование озона:
О2+ О(3Р)+М=О3 +М*, где
М*-«третъе тело»,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.
. Озон образуется и разрушается в верхних слоях стратосферы и в нижних слоях мезосферы в результате протекания следующих реакций:
О2+hv = 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 + hv = О2 + O(1D) , О3 + О = 2О2
О3 + hv = О2 + O(3P)
Водородный цикл:
НО + О3 = НО2 + О2
Н2О + hv = 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+ hv = CFCl2+Cl
ClO + O = Cl + O2 O3 + O = 2O2
Бромный цикл
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