Razvoj shvatanja o obliku Zemlje,Geoid, Povr邸ina Zemlje, Obim Zemlje,Prenik Zemlje,Polovi, Ekvator, Raspored kopna i vode na Zemlji,Kontinenti, Okeani,
Razvoj shvatanja o obliku Zemlje,Geoid, Povr邸ina Zemlje, Obim Zemlje,Prenik Zemlje,Polovi, Ekvator, Raspored kopna i vode na Zemlji,Kontinenti, Okeani,
Sunevo zraenje i temperatura vazduha
Meteorologija
Klimatologija
Podela klimatskih elemenata
Podela klimatskih faktora
Suneva radijacija
Difuzna refleksija
Globalno zraenje
Merenje temperature vazduha
Dnevne i godi邸nje temperature
Vertikalni raspored temperatura
Horizontalni raspored temperatura
2. Zemlja se deli na:
osnovno telo
hidrosferu
atmosferu
biosferu
Masa atmosfere je 5.157*1015
tona, a Zemlje 5.98*1021 tona.
3. Merkur nema atmosferu
Pluton as ima, as nema atmosferu
Mars i Venera imaju od CO2
Jupiter i Saturn od vodonika i
njegovih jedinjenja
Zemlja azotno-kiseoninu
4. Atomi i molekuli do visine od 60km
(neutralna atmosfera)
Od 60 do 600km je jonosfera
Iznad je protonosfera
Homosfera do 106km
Turbopauza iznad homosfere
Heterosfera je iznad turbopauze
5. Zapreminski procenti
pojedinih gasova
Azot
Helijum
5.24*10-4
%
78.084%
Metan
1.3 *10-4 %
Kiseonik
20.946%
Kripton
1 .14*10-4 %
Argon
Vodonik
5*10-5
0.934%
%
CO2
0.0324%
Promenljive komponente: vodena
Neon
1.818*10-3%
para (3 % u tropima, 2*10-5 % na
Antarktiku), aerosoli, CFC,
6. Starost Zemlje izmeu 4.6 i 5 milijardi godina
Okean i atmosfera nastali degazacijom tla
U prvih 500 miliona godina atmosfera se
sastojala od H, H2O, CH4, CO2 , a pre 3.5
milijardi godina od CO2, CO, H2O, N2, H2
U prvom stadijumu nije bilo slobodnog
kiseonika
Savremena atmosfera je sekundarnog porekla
Zemljina kora je stara 4.5 milijardi godina, a
hidrosfera 4 milijarde godina
7.
貼ivot - u hidrosferi pre 4.2 milijarde
godina (Karl Segan, Fred Hojl, andra
Vikramasinge, Svante Arenijus),
Teorije o abiogenom nastanku 転ivota
(Harold Juri, Stenli Miler)
Modro-zelene alge - pre 3.2 milijarde
godina
Nastanak kiseonika fotosintezom
Ozonski sloj- pre milijardu godina. Pre 600
miliona godina koncentracija mu je bila 10%
dana邸nje.
貼ivot se 邸iri i na kopno.
8. Graa atmosfere
Zemlje
Po vertikali je slojevita.
Do 200 km je stabilna, a iznad je
promenljiva (pulsira i sa転ima se) pa
ima nepravilnu formu.
11. Troposfera
najni転i sloj
u njoj je 80% mase
visina: 11km, 17-18km
karakteri邸e je pad temperature
sa visinom
regulator temperature danas su
ugljen-dioksid i vodena para
12. Tropopauza
邸irina 1 - 3km
temperaturska
inverzija
nad ekvatorom je
hladnija, nad
polovima toplija
13. Stratosfera
do visine od 50 km
temperatura se slabo
menja
ozonski sloj
stratopauza na 48-56
km
regulator
temperature je ozon
14. Mezosfera
iznad atmosfere
temperatura ponovo
poinje da pada (do 1100 C)
javljaju se sedefasti
oblaci
iznad je mezopauza
17. zraenja i atmosfera
Zemlje
99.8% energije u intervalu
0.2 -25 m
solarna konstanta 1.4
kW/m2
najvei intenzitet na
473.8nm
na Zemlju dospeva: IR
56%, VIS 39%, UV 5%
rasejanje i apsorpcija
zraenja
21. OZON O3
Otkriven 1839. (C.F.
Schonbein)
Ime potie od grke rei
ozein -邸to znai mirisati
Gas koji je 2.5 puta gu邸i
od kiseonika
Na -112oC kondenzuje se u
jarko plavu tenost
Moan je oksidant a kao
koncentrovan gas ili tenost je jako eksplozivan
22. STVARANJE OZONA
Nastaje fotolizom ili
prilikom elektrinih
pra転njenja
O2 + h
O + O2
O+O
240 nm
O3
23. RASPODELA OZONA
Vrlo je redak u atmosferi - u
proseku na svakih 10 miliona
molekula u atmosferi tri su
molekuli ozona;
I pored male koncentracije
ima vitalnu ulogu;
Nehomogeno rasporeen:
1012 cm -3 na H = 15 km
1013 cm 3 na H = 25 km
1011 cm -3 na H = 45 km
24. ATMOSFERSKI OZON
Ozon se nalazi u dve
oblasti Zemljine
atmosfere
Veina (oko 90%) nalazi
se u stratosferi i naziva se
OZONSKI SLOJ
Preostali ozon nalazi se u
troposferi
Troposferski ozon je
ZAGAIVA
25. TROPOSFERSKI OZON
To je jak fotohemijski oksidant koji o邸teuje
gumu, plastiku ali i 転ivotinjski i biljni svet; kod oveka
o邸teuje pluno tkivo;
Ozonsko zagaenje nastalo u urbanim sredinama 邸iri
se vetrom na stotine kilometara u ruralne i 邸umovite
oblasti izazivajui 邸tetu u proizvodnji poljoprivrednih
kultura i rastu 邸uma;
Uz SO2 i NO2 , O3 je najvei zagaiva;
26. OZONSKI SLOJ
Ozonski sloj 邸titi Zemljinu povr邸inu apsorbujui
destruktivno UV zraenje
Iako ga ima vrlo malo vrlo je bitan za 転ivot na Zemlji
Funkcionisanje ozona - Chapmen-ove reakcije:
O2 + h
O2
O3 + h
O3
240 nm
2
2
320 nm
fotolitika disocijacija
stvaranje ozona
apsorpcija UV zraenja
rekombinacija
27. STANJE O3 SLOJA
Reakcija rekombinacije je spora, i kada bi samo ona
bila uzrok nestajanja ozona, ozonski sloj bio bi dva puta
deblji nego 邸to jeste.
Osim kiseoninog (Chapman-ovog) ciklusa
rekombinacije postoje i azotni, vodonini i hlorni ciklus
rekombinacije. To su katalitike rekombinacije.
Trenutno stanje ozonskog sloja je rezultat dinamike
ravnote転e izmeu fotolize i rekombinacije; poveanje
rekombinacije, izazvano poveanjem katalizatora,
rezultuje smanjivanjem ozonskog sloja
28. VARIJACIJE O3 SLOJA
Prirodne varijacije ozonskog
sloja postoje u zavisnosti od
posmatranog mesta ali i u
vremenu na posmatranom mestu
Suneva aktivnost - ciklusi od 11
godina - efekti su mali - 2% od
pika do srednje vrednosti (polovi
4%)
Kvazibijenalne oscilacije
povezane su sa promenom smera
tropskih vetrova u niskoj
stratosferi sa periodom od
otprilike 2 godine - 3%
29. VARIJACIJE O3 SLOJA
Iznenadne pojave pojaanog
Sunevog vetra mogu poveati
koncentraciju NO u gornjoj
stratosferi i mezosferi utiui na
ozonski sloj - ali slabo
Vulkanske erupcije dovode do
injekcije sumpornih aerosola koji
menjaju balans zraenja u
stratosferi izazivajui rasejavanja
svetlosti i aktiviranje hlornih
jedinjenja
30. DEBLJINA O3 SLOJA
Debljina ozonskog sloja meri se
Dobsonovim jedinicama DU
(Dobson Unit)
Kada bi se sav ozon iz stratosfere
spustio na Zemlju, i doveo na
uslove od t = 0oC p=105
Pa, njegova debljina bila bi u
proseku oko 3 mm. Ova debljina
sloja odgovara 300 DU.
U apsolutnim jedinicama:
1 DU = 2.7.1016 molekula/cm2
31. UNI邸TAVANJE OZONA
Mno邸tvo mehanizama. Najjednostavniji:
Cl + O3
ClO + O2
ClO + O
Cl + O2
Neto:
O3 + O
2O2
Atom hlora je katalizator, ne tro邸i se u reakciji.
Svaki atom hlora u stratosferi mo転e uni邸titi na
hiljade molekula azota pre nego 邸to nestane.
32. UNI邸TAVANJE OZONA
Atom broma je 10-100 puta destruktivniji (jer
brom, za reazliku od hlora nema stabilna
jedinjenja u koja mo転e da se skloni- tzv.
rezervoare), ali na sreu, njegova koncentracija je
oko 100 puta manja u odnosu na hlor.
HCFC uni邸tavaju ozon mnogo manje nego CFC
jedinjenja.