|
Alsó légkörHaladó |
Eloszlás & koncentráció(1)Sokat tanultunk a légkörben lévő gázokról, különösen troposzférában, a légkör legalacsonyabb rétegében lévőkről. Itt számtalan kémiai vegyületet találsz. De a koncentrációjuk és az eloszlásuk erősen változik.
|
Hogyan írjunk le egy gázt a légkörben?MennyiségEgy légkörben lévő gáz lehet: a) a levegő fő összetevője (oxigén, nitrogén, argon) A nyomgázok azok a gázok, melyek kis részét képezik a levegőnek, ez lehet kevesebb, mint 1 molekula 1 milliárd vagy egy trilliárd molekulából.
|
|
*A félreértett keverési arány egységei: ppm és ppbSzámos tudományos cikkben, a levegőben lévő összetevőnek az arányát ppm (millió egy része) vagy a ppb (része a milliárdnak) mennyiségben adják meg. Mi is ezt a rövidítést használjuk, mert ez az elterjedt, és mindenhol ezt találod. De ez félrevezető. Három tipikus hiba: 1) Gyakran ezt írják: A levegőben lévő CO2 koncentráció 370 ppm. Ez helytelen. A 370 ppm egy keverési arány és nem koncentráció. Koncentráció például a tömeg per térfogat, mint az ózon koncentráció 100 µg / m3. Ennek valódi mértékegysége van. 2) A keverési aránynak nincsen mértékegysége. Mivel dimenzió nélküli szám, eltüntettük a mértékegységet. Csak azt írja le, hogy 1,000,000 molekulából 370 molekulánk van, ha 370 ppm-ünk van. Helyesebben így írhatod: 370 µmol/mol. 3) Az egyes országokban a milliárd és a trilliárd különbözőképpen lehet definiálva: Más nyelvekben (Francia: milliard, Németország: Milliarde) kifejezések kapcsolatban vannak a brit milliárd-al, ami sokkal megszokottabb, mint az amerikai billió, azaz a 109. Ezért ne keverd őket össze!
|
EloszlásA helyi és időbeli feltételektől függően a légkörben lévő gáz lehet:
|
|
|
A homogén módon azt jelenti, hogy a gáz keverési aránya a Földön mindenhol, a változó magassággal is, összehasonlítható mértékű. Ez a stabil, hosszú élettartamú gázok esete. Csak lassan kerülnek ki a légkörből, és nem lépnek kölcsönhatásba, vagy csak nagyon kis mennyiségben. Példa: Dinitrogén-oxid N2O |
2. A dinitrogén-oxid eloszlása a légkörben. A Csendes-ócen fölött különböző magasságokban és szélességeken végzett mérések eredményi. A hibát is láthatjuk.
|
A dinitrogén-oxid (N2O) egy homogén eloszlású gáz. Azonban koncentrációja az elmúlt 200 évben növekszik, főleg az emberi tevékenységnek köszönhetően. 3. ábra: Elmar Uherek |
|
|
Időbeli változásA gázok mennyisége erősen függ a Naptól, ha olyan kémiai folyamatban vesznek részt, ahol a fotolízis játssza a fő szerepet. Ebben az esetben napi és gyakran évszakos menetük is van. Napi változás: például az OH gyöké Az OH gyök mennyisége például függ a napfénytől, napközben mennyisége emelkedik, éjszaka csökken, amiről az Oxidációs fejezetben olvashatsz.
|
Néhány gáz mennyisége hosszú időt (évtizedeket, évszázadokat, évezredeket, vagy évmilliókat) tekintve növekszik, vagy csökken. Az emberi tevékenység számos gáz átlagos értékének növekedését okozta az elmúlt 200 évben az iparosodás kezdetétől, ahogyan a N2O mutatja.
|
|
Növekvő évszakos, és emberi hatás: például a széndioxid (CO2) A széndioxid egy kiváló példa arra, hogy egy gáz globális eloszlását tanulmányozzuk. Ez meglehetősen stabil gáz, így az egész Földön elterjedt. De tudjuk: az emberi tevékenységnek köszönhetően a széndioxid mennyisége folyamatosan növekszik, ahogy a bal oldali ábra is mutatja.
|
|
Ezért a széndioxid először az északi féltekén növekszik, majd ezután lassan ezt figyelhetjük meg a déli féltekén is. Az egyenlítőn való átvitelhez idő kell, mivel egy félgömbön a keveredés gyorsabb, mint a féltekék között.De mi megfigyelünk valamit: A CO2 éves menete változik. Télen a fák és más növények növekedése megáll, így kevesebb CO2 –t vesznek fel. Ugyanakkor az emberek elkezdik fűteni házaikat, és több CO2-t bocsátanak ki. Következésképpen a fűtési periódus végére (május) a legmagasabb a koncentráció, és körülbelül 5 ppm-el alacsonyabb a CO2 a tenyészidőszak végére, októberre. A két grafikon tisztán mutatja mindkét formát.
|
Az oldalról:szerző: Dr. Elmar Uherek - Max Planck Institute for Chemistry, Mainz
|