Задание для самостоятельной работы
Определить градиент потенциальной температуры и дать характеристику устойчивости атмосферы, используя данные табл. 11.1. Графически изобразить градиенты температуры окружающей среды и адиабатический.
Рис. 11.2. Профили температуры для различных состояний атмосферы (пример)
Контрольные вопросы:
Что такое вертикальный градиент температуры в атмосфере?
Что такое устойчивость атмосферы?
Дать определение стандартной атмосферы.
Что такое стандартный адиабатический вертикальный температурный градиент и как он определяется?
Что такое температурная инверсия в тропосфере?
Дать характеристику основных типов температурной инверсии.
Как связаны значения температурного градиента в тропосфере с устойчивостью атмосферы?
Какие причины приводят к возникновению температурных инверсий в тропосфере?
Рекомендуемая литература
Задачи и вопросы по химии окружающей среды / Н.П. Тарасова, В.А. Кузнецов, Ю.В. Сметанников, А.В. Малков, А.А. Додонова. – М.: Мир, 2002. – 368 с.
Введение в химию окружающей среды. Пер. с англ. / Дж. Андруз, П. Бримблекумб, Т. Джикелз, П. Лисс. – М.: Мир, 1999. – 271 с.
Таблица 11.1
Варианты задания
|
№ вар. |
Н1, м |
Н2, м |
Т1, С |
Т2, С |
|
1 |
2 |
500 |
-15 |
-20 |
|
2 |
2,5 |
550 |
-10 |
-12 |
|
3 |
2 |
600 |
0 |
-4 |
|
4 |
1,8 |
650 |
5 |
8 |
|
5 |
2,2 |
700 |
10 |
8 |
|
6 |
2 |
750 |
15 |
10 |
|
7 |
2,5 |
800 |
20 |
12 |
|
8 |
2 |
850 |
25 |
16 |
|
9 |
1,8 |
900 |
-18 |
-15 |
|
10 |
2,2 |
950 |
-8 |
-5 |
|
11 |
2 |
1000 |
-15 |
-20 |
|
12 |
2,5 |
1050 |
-10 |
-18 |
|
13 |
2 |
1100 |
0 |
-8 |
|
14 |
1,8 |
1150 |
5,4 |
-2 |
|
15 |
2,2 |
1200 |
10 |
11 |
|
16 |
2 |
1250 |
11 |
11 |
|
17 |
2,5 |
1300 |
9,9 |
1,5 |
|
18 |
2 |
1350 |
25 |
20 |
|
19 |
1,8 |
1400 |
-18 |
-22 |
|
20 |
2,2 |
1450 |
-8 |
-6 |
|
21 |
2 |
1500 |
-15 |
-6 |
|
22 |
2,5 |
1550 |
-10 |
0 |
|
23 |
2 |
1600 |
0 |
1 |
|
24 |
1,8 |
1650 |
5 |
2 |
|
25 |
2,2 |
1700 |
10 |
8 |
|
26 |
2 |
1750 |
15 |
16 |
|
27 |
2,5 |
1800 |
20 |
18 |
|
28 |
2 |
1850 |
25 |
16 |
|
29 |
1,8 |
1900 |
-18 |
-12 |
|
30 |
1,6 |
1950 |
-10 |
-50 |
Занятия 13 Поведение примесей в атмосфере
Специфические особенности физико-химических превращений компонентов атмосферы связаны как с природными (фаза солнечной активности, географическое положение, время суток), так и с антропогенными факторами. Знание механизмов и кинетики образования конечных продуктов реакций необходимо для разработки методов защиты окружающей среды от промышленных загрязнений.
Общая масса газовой оболочки нашей планеты – атмосферы – составляет 5,14 · 1015т. Это примерно одна миллионная часть массы Земли. Состав атмосферы претерпевал серьезнейшие изменения в различные геологические эпохи. В настоящее время состав атмосферы находится в состоянии динамического равновесия, поддерживаемого в результате действия живых организмов, геохимических явлений и хозяйственной деятельности человека.
Главными компонентами атмосферы (табл. 13.1) являются азот, кислород и аргон. На долю всех остальных компонентов приходится менее 0,1 % (об.), но роль их в общей динамике состояния атмосферы чрезвычайно велика. Объемные концентрации постоянно содержащихся в атмосфере (так называемых «квазипостоянных») компонентов (N2, О2, Аr, Не, Хе,Kr, Н2) остаются практически неизменными вплоть до высоты 100 км. Содержание других («активных») газов и аэрозолей существенно меняется в зависимости от сезона, географического положения и высоты над уровнем моря.
Антропогенное влияние на состав атмосферы ограничено в основном изменениями концентрации «активных» газов и аэрозолей.
В нижних плотных слоях атмосферы сосредоточена основная масса атмосферы, известно, что около 50 % общей массы атмосферы приходится на нижний слой толщиной всего 5 км, а масса слоя в 30 км составляет примерно 90 % всей массы атмосферы.
При нормальных условиях газы, входящие в состав атмосферы, мало отличаются по своему поведению от идеального газа.
Таблица 13.1