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Baixa atmosfera
Básico |
Ozono troposférico
O ozono é provavelmente o gas mais famoso do clima. Porquê?
É um gás muito contradictório, às vezes necessário, às vezes não. Alguns pessoas queixam-se, por causa do smog do ozono. No pior cenário não é permitido ir andar de carro, porque demasiado ozono foi formado. |
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Por outro lado as pessoas queixam-se, porque a camada de ozono fica cada vez mais fina e o ozono é necessário urgentemente para nos impedir do cancro da pele. E finalmente alguns cientistas dizem-nos mesmo, o ozono é um gás de estufa e contribui para aquecer a terra. Quem está errado???
Actualmente, todos estão certos.
Aqui, olharemos como o ozono perto da terra é prejudicial às plantas e aos seres humanos e o actua como um gás de estufa. No tópico 'alta atmosfera' estudaremos o papel do ozono como um protector da radiação ultravioleta. Nós veremos que o mesmo gás pode jogar diversos papéis.
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1. a-e) Um dano crónico é o típico exemplo do impacto negativo do ozono nas folhas. Aqui: Prunus serotina (cereja de Outono) 0%, 4,4%, 7,8%, 12,3% e 24,5% de danos.
Fonte: Innes, Skelly, Schaub - Ozon, Laubholz- und Krautpflanzen, ISBN 3-258-06384-2, Copyright by Haupt Verlag AG / Switzerland
Prima para aumentar! (cerca de 25 KB)
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O ozono é um gás com propriedades diferentes. Alguma delas são úteis, outras não são. O ozono é encontrado em diferentes camadas da atmosfera: A camada de ozono está localizada na estratosfera. Encontramos concentrações elevadas do ozono entre 25 e 40 km de altitude. Neste local, o ozono é útil e impede o cancro de pele. Mas neste capítulo falamos sobre a troposfera. Uma pequena quantidade de ozono é necessária na troposfera, a fim de iniciar processos de limpeza química, mas não em demasia. Durante as últimas décadas a concentração do ozono aumentou continuamente na troposfera. Aumentou em média e às vezes, durante eventos de smog de ozono, era tão elevada em determinadas áreas que era perigoso para nossa saúde.
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2. Ozono troposférico tem vindo continuamente a aumentar desde a primeira medição em 1870. O diagrama mostra níveis de ozono em fracções de ozono por um bilião de fracções de volume de ar (partes por bilião em volume = ppbv).
composto por Valérie Gros, MPI Mainz, adaptado a partir de:
Marenco et al., 1992 (Long term evolution of ozone at the mid-latitudes of the Northern Hemisphere, European Geophysical Society, XVII General Assembly, 6-10 April 1992, Edinburgh).
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Perigos para o sistema respiratório
O ozono é um gás reactivo e irritante que em concentração elevada conduz a problemas respiratórios. Pode causar inflamações nos pulmões e nos brónquios, que são geralmente reversíveis. O nosso corpo tenta proteger os alvéolos no sistema respiratório do ozono. Mas se menos ozono puder penetrar, menos oxigênio é deixado entrar também... o fornecimento do oxigénio é demasiado baixo, e o coração tem que trabalhar demasiado. Em algumas pessoas que têm já problemas de saúde (por exemplo asma), estão em perigo. No pior caso o ozono pode ser o indutor da morte.
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A forma do oxigénio
O ozono é uma forma especial do oxigénio. O oxigénio na forma molecular (O2) consiste em dois átomos de oxigénio, o ozono consiste em três (O3), é mens estável e mais reactivo, podemos também dizer agressivo. O ozone é capaz de destruir material orgânico como é explicado por exemplo em 'Mais - Unidade 3'. Por esta razão é que ataca o organismo humano e também a vegetação, como é mostrado na figura 1 no caso das folhas.
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3. Três formas de oxigênio, mas de estabilidades completamente diferentes. A seta mostra reactividade crescente.
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Tabela: formas de oxigénio no ar
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forma de oxigénio |
número de átomos |
estabilidade química |
presença no ar |
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oxigénio atómico |
1 átomo |
instável / muito reactivo |
vestígios |
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oxigénio 'normal' |
2 átomos |
estável |
21% do ar |
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ozono |
3 átomos |
bastante estável / reactivo |
10 - 100 ppb | |
ppb = partes por bilião
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O gás de efeito estufa
Finalmente, como o dióxido de carbono (CO2) e metano (CH4), também o ozono na troposfera absorve o calor radiativo proveniente a Terra e contribuí para o efeito estufa. É o terceiro gás de efeito estufa mais importante. O forçamento radiativo adicional  F desde a industrialização (cerca de 1750) é uma medida da contribuição humana para o aquecimento da Terra. O diagrama mostra o impacto do ozono troposférico comparado com outros gases de efeito estufa.
Por todas estas razões não queremos ter elevadas concentrações de ozono na troposfera.
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Calcule a contribuição para o aquecimento global!
O diagrama acima mostra a contribuição de diversos gases de efeito estufa para a alteração positiva do forçamento radiativo F na tropopausa dada por Wm-2. O relatório IPCC (capítulo 6.2.1 TAR scientific basis) mostra-nos acerca de alterações relacionadas com a média da temperatura de superfície da TerraTS. A relação é aproximadamente:
TS / F = 0,5 °C / Wm-2
Consegue calcular a alteração de temperatura TS causada pelo dióxido de carbono, metano, ozono e óxido de nitroso?
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Páginas relacionadas
Poderá encontrar mais informação sobre o ozono troposférico em
Baixa atmosfera - Mais - Unidade 3
Ozono estratosférico e a camada de ozono são discutidas em detalhe em
Alta atmosfera - Básico - Unidade 2
Alta atmosfera - Mais - Unidade 2
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About this page:
author: Dr. Elmar Uherek - Max Planck Institute for Chemistry, Mainz
scientific reviewing: Dr. Rolf von Kuhlmann, MPI for Chemistry, Mainz
educational proofreading: Michael Seesing - Uni Duisburg - 2003-07-02
revised and last published: 2004-04-30
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