Составители:
Рубрика:
Содержание сажи в атмосфере Земли, в значительной степени отвечающей за глобальные
изменения климата в последнее столетие непрерывно растет.
Оно очень сильно варьирует в зависимости от места наблюдения, что иллюстрируется
таблицей 1.4 , полученной из данных научного сотрудника ИФА РАН В.М.Копейкина с соавторами,
а также эпизодических наблюдений авторов.
Особое внимание в работах, посвященных исследованию воздушных загрязнений, уделяется
автомобильному транспорту. В выхлопных газах автомобиля обычно содержится очень большое
количество разнообразных частиц диаметром 0,02 ÷ 0,06 мкм и небольшое - крупных. В среднем
общая масса этих твердых частиц составляет около 0,08% от массы потребляемого двигателем
горючего, причем около половины этого вещества составляют соединения свинца, в основном в виде
его окислов.
Заслуживают также внимания как источник аэрозолей в стратосфере и верхней тропосфере
продукты сгорания авиационного топлива. Мощность этого источника примерно (1÷ 5)
⋅
10
6
т/год,
причем величина массы аэрозольного и газообразного вещества, попадающего в атмосферу, в
последние годы непрерывно растет[28].
Общее количество аэрозольного вещества, выделяющегося в земную атмосферу, составляет
10
9
÷10
10
т/год. Однако соотношение между аэрозольными веществами различного происхождения
сильно изменяется в пространстве и зависит не только от распределения и мощности источников
аэрозолей, но и от времени существования аэрозольных частиц разного происхождения. Если в
стратосфере время жизни наиболее мелких частиц составляет около трех лет, то в тропосфере оно
гораздо меньше - от нескольких месяцев до дней, в зависимости от дисперсности частиц и их
физико-химических свойств. Так, время жизни аэрозольных частиц, образующихся из продуктов
реакций сернистого газа с другими веществами, примерно пять дней, других гигроскопических
аэрозольных частиц - несколько больше, но примерно того же порядка. Время жизни аэрозолей
промышленного происхождения также близко к этой величине и приблизительно равно 30 дням, а
малогигроскопичных и нерастворимых частиц (при r
≤
5 мкм) ∼ 2 ÷ 4 месяца. Наиболее крупные
аэрозольные частицы с r>10 мкм существуют меньше суток[29].
Общее содержание аэрозолей разного происхождения N
i
(см
-3
) определяется как функция
интенсивности образования этих частиц (мощность источника) - Φ
i
(т/год), и (времени их жизни) - τ
i
(или скорости стока) - R
i
). Для установившегося режима загрязненности атмосферы Φ
i
= R
i
. Время
пребывания аэрозоля в атмосфере τ
i
= N
i
/R
i
и, следовательно, N
i
= Φ
i
τ
i
в предположении, что τ
i
не
зависит от N
i
.
Удаление (сток) аэрозолей из атмосферы происходит в основном в результате вымывания
аэрозольных частиц облаками, туманами, осадками, а также в результате сухого осаждения на
препятствиях и седиментации. Удаление из атмосферы газовых примесей, образующих аэрозольные
частицы, также будет регулировать концентрацию аэрозолей в атмосфере. Большинство газовых
примесей особенно активно удаляется из атмосферы в результате адсорбции на водных каплях и
увлажненных поверхностях. Следует признать, что наименее эффективный механизм удаления
аэрозольных частиц из атмосферы - осаждение под действием силы тяжести. Экспериментальные
данные и простейшие оценки показывают, что седиментацией можно пренебрегать для частиц с r <
10 мкм, если в атмосфере происходят процессы конвективного и адвективного переноса воздушных
масс.
Вклад сухого осаждения в общую скорость удаления аэрозолей из атмосферы в умеренных
широтах составляет примерно 10 ÷ 20%. Конденсационный и коагуляционный рост частиц
увеличивает их размеры и скорость осаждения. Одним из главных процессов удаления как
аэрозольных частиц, так и газовых примесей из атмосферы в почву является очищение воздуха
осадками. Этот процесс достаточно сложен и его эффективность определяется эффективностью
переноса примесей к месту очищения (облакам и туманам), внутриоблачным очищением элементами
облака (вымывание облаками), подоблачным очищением осадками (вымывание осадками).
Вымывание в облаках и подоблачном слое зависит от нескольких факторов: 1) размера и
концентрации частиц в атмосфере; 2) размера и концентрации облачных и дождевых капель,
действующих как коллекторы; 3) запаса жидкой воды в облаке при непрерывной конденсации; 4)
значения рН и химического состава облачной и дождевой воды; 5) степени растворимости газов и
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- …
- следующая ›
- последняя »
