Elnyelési tartományok. Ionoszféra, mezoszféra elnyeli



Hasonló dokumentumok
Elnyelési tartományok. Ionoszféra, mezoszféra elnyeli

ÓZON A SZTRATOSZFÉRÁBAN

ÓZON A SZTRATOSZFÉRÁBAN

A LÉGKÖR SZERKEZETE ÉS ÖSSZETÉTELE. Környezetmérnök BSc

Mérlegen a hűtőközegek. A hűtőközegek múltja, jelene és jövője Nemzeti Klímavédelmi Hatóság november 23.

Környezeti kémia II. A légkör kémiája

MÉRNÖKI METEOROLÓGIA

A légköri sugárzás. Sugárzási törvények, légköri veszteségek, energiaháztartás

Az éghajlatváltozás és a légkör kémiájának kölcsönhatása

Ózon (O 3 ) Levegőtisztaság. Az ózon tulajdonságai. Az ózon, mint szennyező

MŰHOLDAKRÓL TÖRTÉNŐ LEVEGŐKÉMIAI MÉRÉSEK

AZ ÉGHAJLATI ELEMEK IDİBELI ÉS TÉRBELI VÁLTOZÁSAI MAGYARORSZÁGON A NAPSUGÁRZÁS

1 óra Levegőkémia, légkörkémiai folyamatok modellezése

dr. Breuer Hajnalka egyetemi adjunktus ELTE TTK Meteorológiai Tanszék

A levegő Szerkesztette: Vizkievicz András

Reakciókinetika és katalízis

Környezetvédelem (KM002_1)

MÉRNÖKI METEOROLÓGIA (BME GEÁT 5128) Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem, Áramlástan Tanszék, 2008 Dr. Goricsán István

FOTOKÉMIAI REAKCIÓK, REAKCIÓKINETIKAI ALAPOK

Környezeti kémia II. Troposzféra

KÖRNYEZETVÉDELEM. (Tantárgy kód: FCNBKOV)

Sikerül-e megmenteni az ózonpajzsot?

10. ELŐADÁS HŰTÉS KÖRNYEZETI HATÁSAI

Melegszik-e a Földünk?

Agroökológiai rendszerek biogeokémiai ciklusai és üvegházgáz-kibocsátása

MÉRNÖKI METEOROLÓGIA

MAGAS LÉGSZENNYEZETTSÉGET OKOZÓ

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

TERMÉSZETTUDOMÁNY JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Sugárzásos hőtranszport

Általános klimatológia Bevezetés a klimatológiába előadás

Makra László. Környezeti klimatológia II.

Jelenleg.

Az egyensúly. Általános Kémia: Az egyensúly Slide 1 of 27

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (limitációk) Fókusz Légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

Környezetvédelem (KM002_1)

Gázok. 5-7 Kinetikus gázelmélet 5-8 Reális gázok (korlátok) Fókusz: a légzsák (Air-Bag Systems) kémiája

e(λ,t) = E(λ,T) 2hc 1 E(λ,T) = hullámhossz, m LÁT- HATÓ. röntgen. mikrohullám

A fény tulajdonságai

Az ózon története. élet szempontjából l a legfontosabb gkörben. rikus ózon. Trendjei. Forrásai. Sztratoszférikus. Troposzférikus. rikus ózon.

Légszennyezés. Molnár Kata Környezettan BSc

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

A LEVEGŐ. nagy mennyiségű kibocsátás jellemzi. nincs határozott helye vagy kis mennyiségű szennyező anyagot bocsát ki.

Globális környezeti problémák és fenntartható fejlődés modul

Globális környezeti problémák. Dr. Rédey Ákos tanszékvezető egyetemi tanár Veszprémi Egyetem Környezetmérnöki és Kémiai Technológia Tanszék

Alkalmazás a makrókanónikus sokaságra: A fotongáz

Ipari vizek tisztítási lehetőségei rövid összefoglalás. Székely Edit BME Kémiai és Környezeti Folyamatmérnöki Tanszék

HALOGÉN- TARTALMÚ SZÉNHIDROG NHIDROGÉNEKNEK. Szerzık: Dr. Bajnóczy Gábor Kiss Bernadett

A légkör kémiája 1. A légköri összetevők és az ózon felfedezése 2. Sugárzási folyamatok 3. A légköri fűtési és hűtési viszonyok

Kémiai átalakulások. A kémiai reakciók körülményei. A rendszer energiaviszonyai

A légköri nyomgázok szerepe az üvegházhatás erősödésében Antropogén hatások és a sikertelen nemzetközi együttműködések

Környezeti klimatológia


Forgalmas nagyvárosokban az erősen szennyezett levegő és a kedvezőtlen meteorológiai körülmények találkozása szmog (füstköd) kialakulásához vezethet.

AZ ÓZON. 1. kérdés: AZ ÓZON. Olvasd el az ózonrétegrl szóló cikk alábbi részletét!

Gyermekeink napoztatása, de okosan! Nagy Erika védőnő

R32 hűtőközeg és szerszámok

7. osztály Hevesy verseny, megyei forduló, 2003.

Felmérő lap I. LIFE 00ENV/H/ Kelet Magyarországi Biomonitoring projekt Kelet- magyarországi Biomonitoring Hálózat

A meteorológia tárgya, a légkör. Bozó László egyetemi tanár, BCE Kertészettudományi Kar

ÓZON A TROPOSZFÉRÁBAN

Sugárzások kölcsönhatása az anyaggal. Dr. Vincze Árpád

A LÉGKÖRI SZÉN-DIOXID ÉS AZ ÉGHAJLAT KÖLCSÖNHATÁSA

ALKÍMIA MA Az anyagról mai szemmel, a régiek megszállottságával.

AVRAM HERSHKO TERMÉSZETTUDOMÁNYI VERSENY

2. A hőátadás formái és törvényei 2. A hőátadás formái Tapasztalat: tűz, füst, meleg edény füle, napozás Hőáramlás (konvekció) olyan folyamat,

A FOTOKÉMIAI SZMOG ÉS HATÁSAI

TATABÁNYA LÉGSZENNYEZETTSÉGE, IDŐJÁRÁSI JELLEMZŐI ÉS A TATABÁNYAI KLÍMAPROGRAM

VAN-E KAPCSOLAT AZ UV-SUGÁRZÁS VÁLTOZÁSA ÉS A KLÍMAVÁLTOZÁS KÖZÖTT?

A hulladékok globális mennyisége 1980-ban. Hulladékok kezelése. A természeti környezet antropogén terhelése. Az atmoszféra szennyezői

2. melléklet LEVEGŐTISZTASÁG-VÉDELEMMEL KAPCSOLATOS JOGSZABÁLYOK ÉS

A távérzékelés és fizikai alapjai 4. Technikai alapok

KÉMIAI ALAPISMERETEK (Teszt) Összesen: 150 pont. HCl (1 pont) HCO 3 - (1 pont) Ca 2+ (1 pont) Al 3+ (1 pont) Fe 3+ (1 pont) H 2 O (1 pont)

Műszeres analitika. Abrankó László. Molekulaspektroszkópia. Kémiai élelmiszervizsgálati módszerek csoportosítása

Instacioner kazán füstgázemisszió mérése

MÓDSZERTANI AJÁNLÁSOK. Ózon munkalapok

E (total) = E (translational) + E (rotation) + E (vibration) + E (electronic) + E (electronic

OPTIKA. Fénykibocsátás mechanizmusa fényforrás típusok. Dr. Seres István

Éghajlat, klíma az éghajlati rendszer által véges időszak alatt felvett állapotainak statisztikai sokasága légkör besugárzás

MELLÉKLET. a következőhöz: A TANÁCS HATÁROZATA

GLOBÁLIS KÖRNYEZETI PROBLÉMÁK KLÍMAVÁLTOZÁS FENNTARTAHATÓ KÖRNYEZE

Globális környezeti problémák és fenntartható fejlıdés modul

Modern Fizika Labor. 12. Infravörös spektroszkópia. Fizika BSc. A mérés dátuma: okt. 04. A mérés száma és címe: Értékelés:

A napenergia magyarországi hasznosítását támogató új fejlesztések az Országos Meteorológiai Szolgálatnál

A feladatok megoldásához csak a kiadott periódusos rendszer és számológép használható!

A diplomaterv keretében megvalósítandó feladatok összefoglalása

Kipp & Zonen honlap - Tudástár témák fordítása _ Főoldal 1

Az elektromágneses hullámok

A Dräger PEX 1000 egy 4-20 ma távadó modul, amelyik a Dräger Polytron SE Ex DD szenzor fejek mv jeleit ma jelekké alakítja, és elküldi őket a

6. változat. 3. Jelöld meg a nem molekuláris szerkezetű anyagot! A SO 2 ; Б C 6 H 12 O 6 ; В NaBr; Г CO 2.

Dr. Páldy Anna, Málnási Tibor, Stier Ágnes Országos Közegészségügyi Intézet

A LUFFT GYÁRTMÁNYÚ FELHŐALAPMÉRŐ FELÉPÍTÉSE ÉS MŰKÖDÉSE

NEUTRON SUGÁRZÁS ELLENI BIOLÓGIAI VÉDELEM VIZSGÁLATA MONTE CARLO MODELLEZÉSSEL

ÁLTALÁNOS METEOROLÓGIA 2.

MELLÉKLETEK. a következőhöz: A BIZOTTSÁG JELENTÉSE

Jegyzet. Kémia, BMEVEAAAMM1 Műszaki menedzser hallgatók számára Dr Csonka Gábor, egyetemi tanár Dr Madarász János, egyetemi docens.

Speciális fluoreszcencia spektroszkópiai módszerek

Hajdúnánás geotermia projekt lehetőség. Előzetes értékelés Hajdúnánás

Környezetgazdaságtan alapjai

Az 517/2014 CE (F-Gáz) rendelet Laurent GUEGAN Climalife kormányzati kapcsolatok igazgató. climalife - I 27/11/2014 P1

Átírás:

Sztratoszféra

Sztratoszféra

Jó ózon rossz ózon

Elnyelési tartományok Ionoszféra, mezoszféra elnyeli

UV-A, UV-B, UV-C O 3 elnyelési tartomány Nincs O 3 elnyelés!!!!! UV-A: 315-400 nm, 7 %-a a teljes besugárzásnak, rövid távon nem különösebben káros az élőlényekre UV-B: 280-315 nm, 1,5 %-a a teljes besugárzásnak, hosszabb besugárzás káros lehet az élőlényekre UV-C: <280 nm, 0,5 %-a a teljes besugárzásnak, rövid idő alatt károsít minden élőlényt

Az UV-sugárzás mértéke és hatásai Káros hatás: UV-A: hosszabb besugárzásnál sejtkárosodás, bőröregedés UV-B: sejtkárosodás, a bőr melamintermeléssel védekezik (lebarnulás), D3 vitamin termelés a bőrben Mind2: Szem: A-vitamint károsít, hályog DNS károsodása, bőrelváltozás, rák

UV-sugárzás káros hatásai, védekezés Globális UV index: 400 UVI k E s ( ) d er 250 er Ahol: E(λ) besugárzott teljesítmény, S er (λ) spektrális érzékenység (bőr reakciója az UV-sug.-ra) k er = 40 m 2 /W konstans

UV-sugárzás elleni védekezés Napvédő krémek Fizikai (sunblocks) : szilárd részecskéket tartalmaz, melyek fizikailag gátolják a káros sugárzás bőrbe jutását (ZnO, TiO 2 ), visszaverik vagy szórják az UV-t Kémiai (sunscreen): benzil-szalicilát v. cinnamát, elnyelési tartomány 250-325 nm; szabad gyököktől mentesítő anyagot tartalmazhat (plusz védelem) SPF (sun protective factor) = MEDp/MEDu. (p: védett bőr; u: nem védett bőr) szorzószám, amely megadja, hogy mennyivel több időt lehet a napon tölteni, mint a szer használata nélkül (1 MED az az energiamennyiség, amely már bőrpírt (erithema) okoz)

Kémiai UV-védelem: Allil-etoxicinnamátok Dibenzoilmetán származékok Benzofenon származékok Butil-tetrametilfenol Fenilbenzimidazol származékok Pl: Benztriazol származékok Nem sugárzó energiavesztése a fotoindukált gerjesztett állapotnak intramolekuláris protonátmenettel Hatékonyság és foto stabilitás oka: a fény indukálta gerjesztett állapot intramolekuláris proton transzfere (ESIPT) a káros UV energia hatásos (99 % feletti) és gyors nem sugárzó leadása

Az ózon mérése 1. Dobson Unit (Gordon Dobson, 1962) 1 DU-nak megfelelő mennyiség 1 bar légnyomáson, 0 C hőmérsékleten 0,01 mm vastag réteget képezne /2 talajon elhelyezett spektrofotométer, 2 hullámhosszon észlelték a napsug. intenzitást, egyikben elnyel az ózon, a másikban nem/ 300 DU 1 m 2 keresztmetszetű oszlopban (300 DU) 0,134 mol= 8,07x10 22 db ózon molekula van

Az ózon mérése 2. Folyamatos monitorozás, szárazföldi vagy légi mérőállomásról (léggömbről, repülőről, műholdról) Az UV-tartományon belüli fényelnyelést mérik: 200-315 nm, maximum 255 nm TOMS: Total Ozone Mapping Spectrometer 1978 óta, 4 műholdról, az atmoszféra visszaszórt sugárzását méri Az egész Föld és a sarkok ózonkoncentrációját is képes megadni Szárazföldi ózon monitorozó rendszer: 1. STORZ-LITE (Stratospheric Ozone Lidar Trailer Experiment) 1988 óta Lézer sugár és teleszkóp segítségével Függőleges hőmérséklet, ózon- és aeroszolkoncenrációeloszlást mér 308 nm-es fényt bocsát keresztül az atmoszférán: az ózon részben abszorbeálja, a szilárd részecskék szórják 351 nm-en az ózon nem abszorbeál a kettő különbsége ad eredményt ( differential scattering ) 2. Dobson ózon spektrométer: 1930 UV-intenzitást mér 6 hullámhosszon (O 3 elnyelési tartományban és azon kívül is) Különbözeti értékből számolják a Dobson egységet!!!!

Ózon, Chapman-reakciók 1. O 2 + hν O +O <200 nm 2. O 2 + O +M O 3 + M M:energiát visz el 3. O 3 + hν O 2 +O =254 nm (UV-C) 4. O 3 + O 2 O 2 + hő T nő a sztratoszférában (O + O O 2 + hő)

1. O 2 + hν O +O 2. O 2 + O +M O 3 + M 3. O 3 + hν O 2 +O 4. O 3 + O 2 O 2 2. reakció gyors sztratoszféra alsó részén O ózonná alakul Felfelé haladva UV nő, 1. reakció gyorsul kb. 40 km-en [O]=[O 3 ] Nappal: a keletkezés és fogyás egyensúlyban Éjjel: se keletkezés, se fogyás

Ózon térbeli eloszlása Max. koncentráció: ~22km magasságban Kinetikai számolások alapján : ózonképződés az egyenlítő felett a legintenzívebb Földrajzi szélesség szerint:

Sztratoszféra légköri folyamatai!!!!! Tavasz, északi félgömb

Valami nem stimmel. 1960-as évek: nem egyezik a mért és a 25-30% Chapman-mechanizmussal számított ózon-eloszlás!

Ózonlyuk Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) Monthly October averages for ozone, 1979, 1982, 1984, 1989, 1997, 2001

Ózonlyuk

Az ózon átalakulását gyorsító katalizátorok O 3 + X XO + O 2 XO + O X + O 2 X : NO, H, OH, Cl gyökök (N 2 O, H 2 O, CH 4, H 2, CO, CH 3 Cl, stb. és gerj. O atomok reakciójából) Katalitikus reakció, E akt 0 nagyon gyors NO x ciklus ClO x ciklus HO x ciklus Magasság nő a sztratoszférában

Az ózon átalakulását gyorsító katalizátorok H, OH gyökök OH forrása: H 2 O és CH 4 részében!!!! O 3 + hν O* + O 2 N 2 O + hν N 2 + O* O 2 + hν O* + O DE a sztratoszféra felső O 3 szempontjából nem jelentős O* + H 2 O 2 OH O* + CH 4 OH + CH 3 ez a domináns reakció! Ózon bontása: H + O 3 OH + O 2 OH + O H + O 2 ill. OH + O 3 HO 2 + O 2 HO 2 + O OH + O 2

Az ózon átalakulását gyorsító katalizátorok NO gyök NO forrása: N 2 O (talajból) és közvetlen bevitel (repülőgépek) O* + N 2 O 2 NO NO 2 + hν NO + O* NO 2 + hν NO + O Ózon bontása: O 3 + NO NO 2 + O 2 NO 2 + O NO + O 2 O 3 + O 2 O 2

Az ózon átalakulását gyorsító katalizátorok Cl, ClO gyök Cl forrása: CH 3 Cl és halogénezett szénhidrogének CH 3 Cl + hν CH 3 + Cl CFCl 3 + hν CFCl 2 + Cl λ < 260 nm CF 2 Cl 2 + hν CF 2 Cl + Cl λ < 240 nm... F forrása: halogénezett szénhidrogének Br forrása: halogénezett szénhidrogének (halonok) Ózon bontás: O 3 + Cl ClO + O 2 ClO + O Cl + O 2 O 3 + O 2 O 2 10 000 ciklus, mielőtt valami a Cl-t vagy ClO-t kivonná

A Cl nyelői CH 4 + Cl CH 3 + HCl NO 2 + ClO + M ClONO 2 + M Lassan átjutnak a tropopauzán felhővízbe nedves ülepedés (Üvegházhatású gázok közvetlen vagy közvetett bontása) ClONO 2 + hν ClO + NO 2 ClONO 2 + hν Cl + NO 3 λ < 415 nm λ < 365 nm

ODP: ozone depleting potential CFC-k 1928: CFC-k feltalálása 1950-1970: CFC-gázok előállításának és használatának gyors növekedése (aeroszolok, hűtőszekrények hűtőfolyadéka, légkondicionálókban, habok előállítása során) 1970-es évek: ózonbontó tulajdonság felismerése ODP

CFC-k Vegyület Élettartam (év) ODP GWP* CO 2 0 1 CFC-11 50 1.0 4680 CFC-12 102 0,82 7100 CFC-113 85 0,9 6030 HCFC-141b 9,4 0,1 713 CF 4 >50000 0 6500 CH 3 Br 1,3 0,6 144 CFC vegyületek ózonréteg csökkentő (ODP) és globális felmelegítő (GWP) potenciáljai

CFC-k oldószer, hűtőközeg, habosító anyag, tűzoltókészülék töltőanyaga, zsírtalanító anyag, házakban használt szigetelőanyagokban 1985: Bécsi Egyezmény a sztratoszférikus ózonréteg védelmére. Az egyezmény felhívásttesz közzé az ózon-lebontóanyagok (ODS)emisszióinak önkéntes mértékűcsökkentésére. 1987: A montreali jegyzőkönyv az ózont bontó halogénezett szénhidrogénszármazékok (CFC-k) emisszióját volt hivatott korlátozni. A CFC-k és az ózon ritkulása közti kapcsolatot 1987-re sikerült bizonyossá tenni, a jegyzőkönyvet 1987. szeptember 16-án bocsátották aláírásra, 1989. január 1-jével lépett életbe

A világ CFC-termelése 1950-2002 World CFC Production 1950-2002 Source: DuPont, Worldwatch estimates and Ozone Secretariat 1400 1200 1000 First Ozone depletion theory published (1974) Montreal Protocol Signed (1987) Módosítások: London 1990.: 2000-re teljes betiltás? Thousand Tons 800 600 400 Helyettesítő anyagok v. Teljes betiltás??? Cl helyett F a vegyületekben, a vegyületben lévő H lehetővé teszi a reakciót a troposzférában az OH gyökkel 200 0 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 Year További módosítások: Koppenhága 1992, Peking 1999 Teljes tilalom a CFC-re Az ózonbontó gázokra vonatkozó ún. zéró emisszió 2003-ban kezdődőtt el.

Nyugat-Európa: ózonkárosító anyagok felhasználása gyorsabb ütemben csökkent (1989 és 1999 között több, mint 90 %-kal), mint ahogy azt az egyezmény előírja. HCFC-k termelése növekedik. Jelen és jövő freonok hosszú légköri tartózkodási ideje az ózonréteg valószínűleg nem áll teljesen helyre 2050 előtt, még a károsító anyagok gyorsabb ütemű kivonása ellenére sem Közép- és Kelet-Európa: utóbbi években szintén csökkent az ózonkárosító anyagok termelése és felhasználása ózonkárosító anyagok meglévő készleteinek kezelése, a csempészet és a szabadba kerülés megelőzése kevesebb káros környezeti hatással járó helyettesítő anyagok A sztratoszféra átlagos ózonkoncentrációjának fejlesztésének ösztönzése mért és becsült változása

Ózonlyuk Aug. 25 Nyomás (mb) Okt. 16 Magasság (km) Ózon parciális nyomás (no) Az Antarktisz feletti ózonkoncentráció szezonális változása

Miért ott? Tél (nyári hónapok) Jégkristályok elnyelik a HCl-t, ClNO 3 -at Cl 2 keletkezik Tavasz (október) Cl 2 bomlik, ózonbontási reakciósor megindul száraz levegő, kevés HCl és NO x, sok ClO HCl + ClNO 2 Cl 2 + HNO 3 H 2 O + ClNO 2 HOCl + HNO 3 Alacsony napállás miatt kevés O keletkezik, így ClO egymással dimert hoz létre

Bizonyíték Antarktisz feletti ózon havi eloszlása

Bizonyíték: ClO és O 3 koncentrációk Late August 1987 September 16 th 1987 Tél, sötét Tavasz, világosodik

Montreal óta HCFC-kkel helyettesítenek 2003. 2.legnagyobb ózonlyuk 2006. Javulás? Talán. 2006. szept. legnagyobb ózonlyuk HCFC-k ÜVEGHÁZHATÁST FOKOZZÁK