Bài giảng Khí quyển và hóa học của khí quyển

Tầng trung lưu (tầng trung quyển, mesosphere) ở độ cao từ 50 km đến 85 km, nhiệt độ giảm theo độ cao, từ − 2°C đến − 92°C, do không có nhiều các phần tử hóa học hấp thụ tia tử ngoại, đặc biệt là ozon. Thành phần hóa học chủ yếu trong tầng này là các gốc tự do O2+, NO+ được tạo thành do oxy và nitơ oxit hấp thụ bức xạ tử ngoại xa.

ppt63 trang | Chia sẻ: haohao89 | Ngày: 20/07/2013 | Lượt xem: 488 | Lượt tải: 3download
Tóm tắt tài liệu Bài giảng Khí quyển và hóa học của khí quyển, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
CHƯƠNG 2 KHÍ QUYỂN VÀ HÓA HỌC CỦA KHÍ QUYỂN 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.1. Cấu trúc khí quyển Khí quyeån laø lôùp khoâng khí treân beà maët traùi ñaát, khoâng coù giôùi haïn, tuy nhieân so vôùi chieàu daøy cuûa traùi ñaát (ñöôøng kính traùi ñaát khoaûng 6500km) thì noù laïi nhö moät lôùp da raát moûng bao quanh quaû ñaát. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.1.1. Tầng đối lưu Tầng đối lưu (troposphere) chiếm khoảng 70% khối lượng khí quyển, ở độ cao từ 0 đến 11 km, càng lên cao nhiệt độ càng giảm. Độ cao của tầng đối lưu có thể thay đổi khoảng vài km, tùy thuộc vào các yếu tố, nhiệt độ, bề mặt đất... (khoảng 8 km ở hai cực, 18 km ở vùng xích đạo). Tầng này quyết định khí hậu của Trái đất, thành phần chủ yếu là N2, O2, CO2 và hơi nước. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.1.1. Tầng đối lưu Khí trong khí quyển tập trung chủ yếu ở tầng đối lưu, với khối lượng khoảng 4,12.1015 tấn so với tổng khối lượng khí trong khí quyển là 5,15×1015 tấn. Mật độ không khí và nhiệt độ trong tầng đối lưu không đồng nhất. Mật độ không khí giảm rất nhanh theo độ cao (hàm số mũ). Nếu không bị ô nhiễm, thì nhìn chung thành phần của khí quyển ở tầng đối lưu khá đồng nhất, do có dòng đối lưu liên tục của các khối không khí trong tầng. Tầng đối lưu là một vùng xoáy, do có sự mất cân bằng trong tốc độ sưởi ấm và làm lạnh giữa vùng xích đạo và ở hai đầu cực. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.1.1. Tầng đối lưu Phần trên cùng của tầng đối lưu có nhiệt độ thấp nhất (vào khoảng −56°C) được gọi là đỉnh tầng đối lưu hoặc lớp dừng (tropopause), đánh dấu sự kết thúc xu hướng giảm nhiệt theo độ cao trong tầng đối lưu, và bắt đầu có sự tăng nhiệt độ. Ở đỉnh tầng đối lưu do nhiệt độ rất thấp, hơi nước bị ngưng tụ và đông đặc nên không thể thoát khỏi tầng khí quyển thấp. Nếu không có đỉnh tầng đối lưu, đóng vai trò như tấm chắn rất hữu hiệu, hơi nước có thể bay lên các tầng khí quyển bên trên và sẽ bị phân tích dưới tác dụng của bức xạ tử ngoại có năng lượng lớn. Hydro tạo thành do phản ứng phân tích sẽ thoát khỏi khí quyển (hầu hết hydro và heli vốn có trong khí quyển đã thoát khỏi khí quyển theo con đường này). 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.1.2. Tầng bình lưu Tầng bình lưu (stratosphere) ở độ cao từ 11 đến 50 km, nhiệt độ tăng theo độ cao, từ − 56°C đến khoảng −2°C. Thành phần chủ yếu của tầng này là O3, ngoài ra còn có N2, O2 và một số gốc hóa học khác. Phía trên đỉnh tầng đối lưu và phần dưới của tầng bình lưu là tầng ozon, nhiệt độ trong tầng này gần như không đổi. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.1.2. Tầng bình lưu Ozon ở vùng này đóng một vai trò cực kỳ quan trọng, nó có tác dụng như lá chắn bảo vệ cho cuộc sống trên bề mặt Trái đất, tránh được tác dụng có hại của tia tử ngoại từ ánh sáng Mặt trời. O3 + hν (λ: 220 − 330 nm) → O2 + O + Q (làm tăng nhiệt độ) Trong tầng bình lưu, không khí ít bị khuấy động, do đó thời gian lưu của các phần tử hóa học ở vùng này khá lớn. Nếu các chất gây ô nhiễm bằng cách nào đó xâm nhập vào tầng này, thì chúng sẽ tồn tại và gây ảnh hưởng tác động trong một thời gian dài hơn nhiều so với ảnh hưởng của chúng ở tầng đối lưu. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.1.3. Tầng trung lưu Tầng trung lưu (tầng trung quyển, mesosphere) ở độ cao từ 50 km đến 85 km, nhiệt độ giảm theo độ cao, từ − 2°C đến − 92°C, do không có nhiều các phần tử hóa học hấp thụ tia tử ngoại, đặc biệt là ozon. Thành phần hóa học chủ yếu trong tầng này là các gốc tự do O2+, NO+ được tạo thành do oxy và nitơ oxit hấp thụ bức xạ tử ngoại xa. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.1.4. Tầng nhiệt lưu Tầng nhiệt lưu (tầng nhiệt, tầng ion, thermosphere), ở độ cao từ 85 đến trên 500 km. Nhiệt độ trong tầng này tăng từ − 92°C đến 1200°C. Trong tầng này, do tác dụng của bức xạ Mặt trời, nhiều phản ứng hóa học xảy ra với oxy, ozon, nitơ, nitơ oxit, hơi nước, CO2..., chúng bị phân tách thành nguyên tử và sau đó ion hóa thành các ion O2+, O+, O, NO+ , e-, NO2-, NO3-,... và nhiều hạt bị ion hóa phản xạ sóng điện từ sau khi hấp thụ bức xạ Mặt trời ở vùng tử ngoại xa (UV-C, λ 1500 km). Một phần hydro ở tầng này có thể tách ra và đi vào vũ trụ (khoảng vài nghìn tấn năm). Mặt khác, các dòng plasma do Mặt trời phát ra và bụi vũ trụ (khoảng 2 g/km2) cũng đi vào khí quyển Trái đất. Nhiệt độ của tầng này tăng rất nhanh đến khoảng 1700°C. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ NGOÀI RA Tầng ion là khái niệm dùng để chỉ phần khí quyển ở độ cao từ 50 km trở lên, trong vùng này không khí có chứa nhiều ion. Sự có mặt của các ion trong vùng này đã được biết đến từ năm 1901, khi người ta phát hiện ra hiện tượng phản xạ của sóng radio của lớp khí quyển tầng cao. Giới hạn trên của khí quyển và đoạn chuyển tiếp vào vũ trụ rất khó xác định, cho tới nay, người ta mới ước đoán khoảng 500 − 1000 km. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ Hình 2.2. Sự biến đổi nhiệt độ của khí quyển 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ Hình 2.3. Sự biến đổi áp suất của khí quyển 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.2. Thành phần không khí sạch và khô Không khí được cấu tạo từ nhiều khí khác nhau, trong đó thành phần chính là khí N2 chiếm khoảng 78,9% thể tích, khí O2 chiếm khoảng 20,9% thể tích, tiếp theo là Argon, khí cacbonic… Trong không khí cũng luôn tồn tại một lượng hơi nước không cố định. Lớp khí quyển bao quanh Trái đất là môi trường để truyền bức xạ Mặt trời vào Trái đất (hồng ngoại, tử ngoại, rơn ghen, tia gamma). Phần lớn bức xạ này nằm trong khoảng bước sóng 200 – 2000 nm một nửa số này có bước sóng 380 – 870 nm là tia mà mắt người có thể nhìn thấy được. Chỉ có 45% tổng lượng năng lượng Mặt trời là tới được Trái đất còn 24,5% bị khí quyển hấp thụ, 30,5% bị phản xạ bởi mây và bề mặt Trái đất. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ Hình 2.4. Thành phần khí quyển 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ Thời gian lưu có thể được định nghĩa như sau: Thời gian lưu đóng vai trò quan trọng trong việc xác định một chất có phân bố rộng trong môi trường hay không. Một chất dù là tự nhiên hay nhân tạo thì thời gian lưu cũng liên quan chặt chẽ với việc phân bố trong môi trường. Một chất hòa trộn tốt, nghĩa là phân bố rộng trong môi trường thì sẽ có thời gian lưu dài, và ngược lại. Ví dụ CFCs có thời gian lưu dài, tạo nên một vấn đề môi trường toàn cầu. Ngược lại, các khí acid chỉ tồn tại vài ngày trong khí quyển và mưa acid vì vậy chỉ mang tính chất khu vực. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.2.1. Oxygen Tổng lượng oxy có trong khí quyển tại một thời điểm vào khoảng 1,8x1019mol, tương đương với 1,2x1018 kg. Quá trình chính sinh ra oxy trong khí quyển là phản ứng quang hợp (5,0x1015 mol/năm, tức 4,0x1014 kg/năm). Quá trình quang hợp hầu như cân bằng với các quá trình tiêu thụ oxy, đó là quá trình hô hấp, phân hủy chất hữu cơ và quá trình đốt các nhiên liệu hóa thạch. Oxy có thời gian tồn lưu lâu trong khí quyển (vài nghìn năm). Điều này có nghĩa là nó được phân bố đều trong khí quyển, không có sự thay đổi về áp suất riêng phần của O2 giữa nơi này và nơi khác. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.2.2. Nước Tại một thời điểm bất kỳ, chỉ có khoảng 7x1014 mol nước tồn tại ở dạng khí so với khoảng 9,5x1019 mol tồn tại trên bề mặt ở dạng lỏng. Với lượng bốc hơi từ đại dương (2,2x1016 mol/năm) và từ các sông hồ (3,5x1015mol/năm) so với lượng nước ngưng tụ trên Mặt đất (5,5x1015mol/năm) và trên các đại dương (1,9x1016mol/năm), có thể tính được thời gian tồn lưu trung bình của nước trong khí quyển là 3x10-2 năm (10 ngày). Nước phân bố không đều trong khí quyển, về cả không gian và thời gian. Áp suất riêng phần cực đại của nước đạt được tại một nhiệt độ nhất định được gọi là áp suất hơi bão hoà (hoặc áp suất hơi cân bằng). Áp suất hơi bão hòa tăng nhanh theo nhiệt độ. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ Bảng 2.2. Áp suất hơi bão hòa tăng theo nhiệt độ. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.2.3. Nitrogen Khí quyển chứa khoảng 3,9x1018 kg nitrogen. Nguồn tiêu thụ N2 chủ yếu là quá trình cố định nitơ sinh học (2x1011kg/năm), quá trình sản sinh NO do sét và do quá trình đốt (7x1010 kgN/năm). N2 + O2 -> 2NO Ngoài ra, các quá trình công nghiệp cũng cố định thêm khoảng 5x1010 kg/năm. N2 + 3H2 -> 2NH3 Nitơ có trong nước và đất ở dạng NH4+ hoặc NO3- được chuyển hóa sinh học thành các protein và nucleic acid. Quá trình phân hủy các chất này dưới tác dụng của vi khuẩn lại giải phóng nitơ và khí quyển ở dạng N2 và N2O. Do tốc độ sinh ra và mất đi của N2 rất nhỏ so với lượng có trong khí quyển nên thời gian tồn lưu cửa N2 là rất lớn (107 năm). 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.2.4. Carbon dioxide Lượng CO2 có trong khí quyển là 1,4x1016 mol. Ngược lại với oxy, nguồn sản sinh chủ yếu của CO2 trong khí quyển là quá trình hô hấp, quá trình đốt và quá trình phân hủy chất hữu cơ. Quang hợp là quá trình tiêu thụ CO2 quan trọng (1,5x1015mol/năm). Bên cạnh đó, vì CO2 dễ tan trong nước nên cũng cần kể đến quá trình trao đổi CO2 với đại dương. Hàng năm đại dương sử dụng hết 7x1015mol và trả lại vào khí quyển 6x1015 mol CO2. Kết quả là thời gian lưu của CO2 trong khí quyển khoảng 2 năm. Tuy nhiên, các nghiên cứu gần đây cho thấy lục địa tiêu thụ nhiều CO2 hơn các đại dương. Kết quả giám sát nồng độ CO2 qua nhiều năm cho thấy nồng độ CO2 trong khí quyển không đồng đều và có xu hướng tăng dần. 2.1. CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN VÀ THÀNH PHẦN KHÔNG KHÍ 2.1.2.5. Hydrogen Hydrogen chiếm một phần rất nhỏ của khí quyển (0,5ppm). Toàn bộ khí quyển chứa 180.000 tấn H2 và lượng tiêu thụ hàng năm là 90.000 tấn, và vì vậy thời gian lưu của H2 trong khí quyển là 2 năm. Khí hydro hòa trộn khá tốt trong khí quyển và nồng độ biến đổi theo chu kỳ năng, tăng cao vào tháng 4 và giảm mạnh vào tháng 10. Bên cạnh đó, nồng độ H2 trong khí quyển cũng tăng vào khoảng 0,6%/năm. Tuy nhiên, khác với CO2, chu kỳ biến đổi nồng độ H2 ở Bắc bán cầu và Nam bán cầu cùng pha với nhau. 2.2. CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA TRONG KHÍ QUYỂN Các chất ô nhiễm sau khi thoát ra khỏi nguồn thải đi vào khí quyển có thể bị biến đổi về lượng hoặc cũng có thể chuyển thành các chất khác là các quá trình: pha loãng, sa lắng (sa lắng khô và sa lắng ướt), các chất phản ứng với nhau. Các thành phần trong khí quyển có thể tham gia vào phản ứng hóa học thuần túy dưới điều kiện đồng thể hoặc dị thể. Năng lượng cần thiết để tiến hành các phản ứng giữa những thành phần chính trong tầng đối lưu nhiều khi quá lớn. Việc nghiên cứu các phản ứng hóa học hoặc quang hóa, các quá trình vận chuyển và phát tán hoặc tích tụ các chất ô nhiễm có ý nghĩa quan trọng đối với việc nghiên cứu quá trình hình thành và biến đổi các chất ô nhiễm trong khí quyển. 2.2. CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA TRONG KHÍ QUYỂN Là các phản ứng xảy ra chủ yếu do các va chạm có hiệu quả giữa các tác nhân phản ứng có mặt trong khí quyển gây ra: Phản ứng kết hợp Phản ứng trao đổi Phản ứng oxi hóa - khử…. Ngoài ra cũng còn có các quá trình hòa tan, sa lắng… Sa lắng khô: là quá trình thanh lọc bằng cách hấp thu (hấp thụ hoặc hấp phụ) các chất ở bề mặt Trái đất nhờ thảm thực vật, hòa tan các chất trong nước mặt (sông, hồ, ao, nước biển). Sa lắng ướt: là thanh lọc nhờ mưa. Các phản ứng có thể xảy ra ở các pha đồng thể hoặc dị thể. 2.2.1. Phản ứng hóa học trong khí quyển 2.2. CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA TRONG KHÍ QUYỂN Một số nguyên tắc của phản ứng quang hóa như sau: Phản ứng quang hóa chỉ xảy ra với các phần tử có khả năng hấp thụ các photon mà nó gặp. Mỗi photon được hấp thụ có thể kích hoạt chỉ với một phần tử duy nhất ở quá trình quang hóa đầu tiên. Theo qui luật hấp thu năng lượng thì trước hết các photon được hấp thụ bởi các phần tử ở những trạng thái có năng lượng thấp, do đó đối với quá trình quang hóa thì những trạng thái kích động năng lượng thấp rất có ý nghĩa. 2.2.2. Phản ứng quang hóa trong khí quyển 2.2. CÁC PHẢN ỨNG XẢY RA TRONG KHÍ QUYỂN Hiệu quả hấp thụ quang hóa được định nghĩa qua mức hấp thụ  của một quá trình quang hoá:  = (số phân tử tham gia phản ứng) / (số photon bị hấp phụ) Đối với phản ứng phân li quang hóa: AB + h → A + B Tốc độ phản ứng phụ thuộc vào cường độ phát xạ ánh sáng Mặt trời; bề mặt hấp thụ, cường độ hấp thụ của chất tham gia phản ứng. Một số phản ứng phân li quang hóa: O3 + h ( 1m thuộc loại kích thước bé, thường sinh ra từ quá trình sản xuất công nghiệp, giao thông, tự nhiên. Tốc độ lắng > 10 x 10-5m/s. 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.1. Ô nhiễm không khí 2.3.1.3. Các chất ô nhiễm trong khí quyển 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.1. Ô nhiễm không khí 2.3.1.3. Các chất ô nhiễm trong khí quyển + Tác động vật lý của bụi lên khí quyển Những hạt bụi nhỏ có khả năng keo tụ là tác nhân làm giảm quá trình khuếch tán. Các hạt bụi nhỏ hơn kết lại với nhau tạo thành những hạt lớn hơn có kích thước đủ lớn để lắng xuống, đây là một trong hai cơ chế của quá trình tách bụi khỏi khí quyển. Một cơ chế khác là kỹ thuật lọc sạch bằng nước mưa và một dạng khác là ngưng hơi nước trong khí quyển. Bụi cũng có tác động trở lại với khí trong khí quyển. 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.1. Ô nhiễm không khí 2.3.1.3. Các chất ô nhiễm trong khí quyển + Tác động vật lý của bụi lên khí quyển V = Trong đó: V: tốc độ lắng, cm/s. g: gia tốc trọng trường, cm/s2. 1: khối lượng riêng của hạt bụi, g/cm3. 2: khối lượng riêng của không khí, g/cm3. : độ nhớt của không khí, poise. d: đường kính hạt 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.1. Ô nhiễm không khí 2.3.1.3. Các chất ô nhiễm trong khí quyển + Tác động vật lý của bụi lên khí quyển Kích thước hạt bụi thường thể hiện ở đường kính hạt bụi, đôi khi người ta biểu thị bằng bán kính hạt. Tốc độ lắng bụi là một hàm phụ thuộc kính thước hạt bụi và khối lượng riêng. Tốc độ lắng rất quan trọng trong việc xác định ảnh hưởng của bụi trong khí quyển. Với những hạt bụi hình cầu có đường kính lớn hơn và xấp xỉ 1 m, quá trình lắng tuân theo định luật Stock 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.1. Ô nhiễm không khí 2.3.1.3. Các chất ô nhiễm trong khí quyển + Tác động vật lý của bụi lên khí quyển Định luật Stock cũng có thể sử dụng để biểu thị ảnh hưởng của đường kính của một hạt bụi có dạng không hình cầu bất kỳ. Những đường kính này được gọi là đường kính Stock. Hầu hết các loại sol khí thì không biết được đường kính và khối lượng riêng. Nếu giả sử khối lượng riêng của không khí là 1 g/cm3, thì đường kính tính theo phương trình trên được gọi là đường kính sa lắng rút gọn. 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí Mưa acid Hiệu ứng nhà kính Suy giảm tầng ozon 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.1. Mưa acid Mưa acid là sự kết hợp của mưa, sương mù, tuyết, mưa đá với oxit lưu huỳnh, oxit nitơ sinh ra do quá trình đốt cháy các nhiên liệu khoáng tạo thành acid sunfuric, acid nitric có nồng độ loãng (pH < 5,6), rồi theo mưa tuyết rơi xuống Mặt đất Các nguy hại của mưa acid chủ yếu là làm cho sông hồ bị acid hoá, cây cối bị khô héo, các loại cá bị chết, đe dọa sức khỏe con người. Dựa vào di chuyển của gió, mây mưa acid có thể đi từ vùng này đến vùng khác nên phạm vi nguy hại càng rộng lớn. 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.1. Mưa acid 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.1. Mưa acid 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.1. Mưa acid 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.2. Hiệu ứng nhà kính Nhiệt độ của Trái đất được quyết định bởi sự cân bằng giữa năng lượng Mặt trời và năng lượng bức xạ nhiệt từ bề mặt Trái đất. Bức xạ nhiệt của Mặt trời là bức xạ sóng ngắn dễ dàng xuyên qua lớp khí nhà kính (CO2, NOx, CH4, CFC..), còn bức xạ nhiệt từ Trái đất là bức xạ nhiệt sóng dài nên không thể xuyên qua lớp khí nhà kính này, do đó nó làm cho nhiệt độ khí quyển quanh Trái đất nóng lên và được gọi là hiệu ứng nhà kính. 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.2. Hiệu ứng nhà kính Hình 2.14. Hiệu ứng nhà kính 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.2. Hiệu ứng nhà kính Hình 2.15. Các nguồn gây hiệu ứng nhà kính 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.2. Hiệu ứng nhà kính Gia tăng số lượng các khí nhà kính như CO2, CFC, ôzôn (O3), NO2, N2O... Tỉ lệ tác động của chúng trong hiệu ứng nhà kính là: CO2: 50%, CFC: 20%, CH4: 16%, O3:8%, N2O:6%. Các khí này không hấp thu các bức xạ của Mặt trời nên các bức xạ hồng ngoại từ Trái đất bị các khí nhà kính hấp thu, ngăn không cho năng lượng thoát ra ngoài không gian, khiến cho nhiệt độ khí quyển tăng lên, sinh ra hiệu ứng nhiệt. Các khí nhà kính là các khí có khả năng hấp thu bức xạ hồng ngoại. Như đã trình bày ở phần trước, khí nitơ, oxy và argon không phải khí nhà kính. 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.3. Sự suy giảm tầng ôzôn Suy giảm tầng ôzôn do việc đưa vào bầu khí quyển một số khí thải có tác dụng làm suy giảm tầng ôzôn. Hiện nay, tầng ôzôn trên khí quyển Trái đất ngày càng mỏng đi. Những chất gây suy giảm tầng ozôn Việc sử dụng rộng rãi chất CFC (Chloroflourcarbons) Hợp chất oxit nitơ Phương sách bảo vệ tầng ôzôn có hiệu quả nhất là từng bước giảm dần và đi tới cấm hẳn việc sản xuất và sử dụng CFC và các hợp chất hóa học phá hoại tầng ôzôn. 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.3. Sự suy giảm tầng ôzôn Hình 2.20. Lỗ thủng tầng ôzôn 2.3. Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ VÀ HẬU QUẢ CỦA Ô NHIỄM KHÔNG KHÍ 2.3.2. Hậu quả của ô nhiễm không khí 2.3.2.4. Biến đổi khí hậu Tất cả các yếu tố trên cùng góp phần làm cho thiên nhiên mất đi khả năng tự điều chỉnh vốn có của mình. Trái đất nóng lên có thể mang lại những tác động bất lợi sau đây: Mực nước biển dâng cao Thời tiết trên Trái đất sẽ bị đảo lộn. Hình 2.21. Diễn biến nhiệt độ khí quyển theo thời gian
Tài liệu liên quan