Curs Atmosfera Si Meteo
Transcript of Curs Atmosfera Si Meteo
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
1/120
CURS - TOFAN L.
Capitolul 1. Noiuni introductive
SMOGUL.
In sens strict, smogul inseamn un amestec de fum i cea!, dar termenul este mult mai
com"le#, inclu$and diferii "oluan!i atmosferici. Smogul "ro%ine din multe surse, inclu$and
fa&rici, o!elrii, rafinrii de "etrol, com&inate c'imice i &inein!eles motoarele %e'iculelor.
Ingredientele sale includ mono#idul de car&on, o#i$ii sulfului i ai a$otului, "lum& i diferite
'idrocar&uri. Aceti "oluan!i se acumulea$ in atmosfer la su"rafa!a solului in situa!ii cand
un strat de aer mai cald situat deasu"ra im"iedic rs"andirea lor ( in%ersiune termic.
)fectele "olurii atmosferei asu"ra snt!ii au fost studiate intens la Los Angeles,
unde e#ist un fel "articular de smog ( fotoc'imic, cau$at de ac!iunea radia!iilor solare asu"ra
"roduilor secundari industriali i asu"ra emisiilor auto%e'iculelor. Smogul din Los Angeles
const dintr(un amestec com"le# de mono#id de car&on, o$on i *AN( "ero#iacetilnitrat.
)fectele sale asu"ra "o"ula!iei se manifest "rin iritarea oc'ilor, migrene, dis"nee i stri de
ame!eal i confu$ie.
Smogul modific com"o$i!ia aerului atmosferic i efectele sale "e termen lung "ot fi
foarte serioase. S(au facut eforturi mari "entru reducerea "olurii atmosferei. +e e#em"lu, in
area ritanie legisla!ia "entru aer curat a transformat atmosfera marilor orae industriale.
+e$astrul "rodus de smogul londone$, care ar fi cau$at moartea a /// de oameni in anul
0123 nu tre&uie s se mai re"ete niciodat. 4i in California ec'i"area auto%e'iculelor cu filtre
ale emisiilor ga$oase "are s "re%in a"ari!ia smogului . +ar in ciuda acestor remedii, cantit!i
imense de dio#id de sulf i al!i "oluan!i sunt inc elimina!i in atmosfer, "e intreg glo&ul, in
marile $one industriale. In aceste $one, ca i in $onele in%ecinate lor, concentra!ia dio#idului
de sulf din atmosfer "oate atinge %alori ce "ro%oac daune organismelor, inclu$and conifere
i "lante culti%ate. ai mult c'iar, dio#idul de sulf reac!ionea$ cu a"a din atmosfer,
consecuti% a5ungand la ni%elul solului su& forma ploii acide. Acestea cresc aciditatea solurilor
i lacurilor, distrugand flora i fauna, reduc recoltele, distrug "durile, deteriorea$ cldirile,
etc. *e lang dio#idul de sulf, mai sunt de asemenea im"lica!i i al!i "oluan!i in "roducerea
"loilor acide. Organismele cele mai sensi&ile la ac!iunea dio#idului de sulf atmosferic sunt
lic'enii. )#ist o %aria!ie s"ecific a lic'enilor la "oluarea atmosferei, dar ma5oritatea
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
2/120
CURS - TOFAN L.
lic'enilor nu "ot crete in $onele industriale. Acesta este i moti%ul "entru care nu "o!i gsi
lic'eni "e scoar!a co"acilor in unele orae. +e altfel, lic'enii sunt utili$a!i de mul!i cercettori
"entru determinarea concentra!iilor de dio#id de sulf din atmosfer. +in "cate "oluan!ii
atmosferici nu rman la locul unde sunt "rodui. O mare "arte din dio#idul de sulf eliminat in
marea ritanie este "urtat de %ant in Scandina%ia.
Unii "oluan!i atmosferici "ot influen!a %iitorul acestei "lanete, asa cum este ca$ul
dio#idului de car&on. In ultima sut de ani cantitatea de dio#id de car&on a crescut in
atmosfer, in s"ecial datorit arderii com&usti&ililor fosili dar i datorit des"duririi i
modificrii ti"ului de agricultur. Statisticile recente au inregistrat o cretere alarmant a
dio#idului de car&on in atmosfer, ceea ce ar determina incal$irea "lanetei 6efectul de sera7,
urmat de "ertur&ri catastrofale la ni%elul &iosferei 6o'an 8'e., 01197
Radiaiile constituie alt ti" de "oluan!i. To!i suntem e#"usi radia!iilor solare i
s"a!iale. Radia!ia in conte#tul "olurii inseamn radia!ia "rodus de reactoarele nucleare,
ra$ele : i alte ec'i"amente, re$iduurile radioacti%e i e%ident fallout-ul re$ultat al e#"lo$iilor
termonucleare. In afar de efectele sale imediate, cum sunt leucemia i tumorile osoase,
radia!iile determin creterea ratei muta!iilor in celulele germinati%e, ducand la a&normalit!i
la genera!iile %iitoare.
*e lang func!ia lor in "rote5area solului, "durile au o ac!iune "urificatoare asu"raaerului, a&sor&ind &io#idul de car&on i cedand o#igenul, necesar res"ira!iei tuturor
%ie!uitoarelor "lanetei. +in cele 0-0; miliarde de tone de &io#id de car&on lansate anual in
atmosfer "rin arderea com&usti&ililor, la care se adaug i cel "rodus "rin res"ira!ia
oamenilor i al animalelor, doua treimi sunt a&sor&ite de "duri,
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
3/120
CURS - TOFAN L.
Compoziia i structura atmosferei
n !i"ipedia# $tmosfera%cuv&nt 'recap(rut )n sec. al *+ de la
,-/0 atmos a2ur0 cea ( 0 vapor 314 i 567 870 sfaira sfer( 394 : este un strat
de 'aze care )ncon;oar( un corp ceresc %
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
4/120
CURS - TOFAN L.
e#istente atunci, a rmas nesc'im&at @n atmosfer, fiind @nc @nainte cu circa 9, miliarde deani "artea com"onent cea mai im"ortant a atmosferei.
O#igenul O3, care 5oac un rol esen ial @n e%olu ia i e#isten a %ie ii "e *m?nt, a a"rut su&
form li&er, ga$oas, acum circa 9,2 miliarde de ani, fiind eli&erat datorit acti%it ii defotosinte$a&acteriilorcare descom"useser su&stan ele &a$ate "e gru"e cian'idrice.
O#igenul format s-a di$ol%at @n mare "arte @n a"a oceanelor, o#id?nd metalele feroase. Enurm cu circa 92/ milioane de ani o "arte din o#igen a format "rin ioni$are@n straturilesu"erioare ale atmosferei o$onul, com&ina ie alotro"ic a o#igenului ce "rote5ea$ "m?ntulde ra$ele ultra%iolete. Se consider c, @nce"?nd cu acea "erioad i "n? ast$i, com"o$i ia aerului atmosferic a rmas relati% sta&il.
?(r i componente
Straturile atmosferei
Atmosfera terestr are o mas de cca ,1 G 0/0>g i este alctuit in func ie de tem"eratur din mai multe straturi, "artea su"erioar a fiecrui strat termin?ndu-se cu o $on de a a-numit H"au$=
Tro"osfera @ntre / >m deasu"ra mun ilor @nal i i B >m @n $ona"olar i 0B >m latro"ice 6inclusi% tro"o"au$a7. )a are o grosime medie de J00 >m 60;// din ra$a de;.9B0 >m a *m?ntului7. +ac se @nc'i"uie un *m?nt cu diametrul de 0 m, atuncitro"osfera ar a%ea o grosime de numai /,;9 mm. Tro"osfera constituie a"ro#imati%
1/ D din masa total a atmosferei. Aici, @n stratul inferior al atmosferei, au locfenomenele meteorologice. Stratosfera @ntre B - 0B "?n la 2/ >m 6inclusi% strato"au$a7 e$osfera @ntre 2/ i / >m 6inclusi% me$o"au$a7 Termosfera numit i Hionosfer @ntre / i ;/ >mK denumirea de Htermo- este
legat de cre terea relati% &rusc a tem"eraturii cu altitudinea, iar cea de Hiono- defenomenul de ioni$are a atomilor de o#igen i a$ot e#isten i, care astfel de%in &uni conductori de electricitate i au influen asu"ra transmisiilor radio.
)#osfera @ntre 2// i 0./// >m "?n la cca 0//./// >m, cu o trecere tre"tat la s"a iul inter"lanetar.
Atmosfera mai "oate fi su&@m"r it i astfel=
+u" "rocesele fi$ico-radiologice
0. Ionosfera3. agnetosfera9. O$onosfera 60; - 2/ >m7. emosfera
Stratul cu %ie uitoare
0. iosfera 6/ - 3/ >m7
http://ro.wikipedia.org/wiki/Via%C8%9B%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Via%C8%9B%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Fotosintez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Bacteriehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Bacteriehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ionizarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/UVhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Troposferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Polhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Polhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Meteorologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Stratosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Mezosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Electricitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Radiohttp://ro.wikipedia.org/wiki/Exosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ionosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Magnetosferahttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Ozonosfera&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Hemosfera&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Biosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Via%C8%9B%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Fotosintez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Bacteriehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ionizarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/UVhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Troposferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Polhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Meteorologiehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Stratosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Mezosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Termosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Electricitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Radiohttp://ro.wikipedia.org/wiki/Exosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ionosferahttp://ro.wikipedia.org/wiki/Magnetosferahttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Ozonosfera&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Hemosfera&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Biosfera -
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
5/120
CURS - TOFAN L.
+u" gradul de amestec a ga$elor=
0. omosfera 6/ - 0// >m73. omo"au$a 60// - 03/ >m7
9. eterosfera 6 03/ >m7
+u" starea aerodinamic=
0. Stratul *randtl 6cca / - 2/ m73. Stratul )>man 6cca 2/ - 0./// m79. @m"reun, Stratul *randtl M Stratul )>man. Stratul atmosferic li&er 6 0 >m7
$tmosfer( standard
8raficul "resiunii 6al&astru7 i tem"eraturii 6maro7 @n ISA.
$tmosfera standardeste un modelmatematical %aria iei "resiunii, tem"eraturii, densit ii i %isco$it ii aerului@n atmosferei*m?ntului@n func ie de altitudine. odelul const @n
ta&elede %alori i formulecu care aceste %alori au fost calculate.
Organi$a ia Interna ional de Standardi$are 6ISO7 a "u&licatAtmosfera StandardInterna ional 6engle$International Standard Atmosphere( ISA7 dre"t standard, ISO3299=01B2.0Alte organi$a ii de standardi$are, ca Organi$a ia Interna ional a A%ia iei Ci%ile6engle$International Civil Aviation Organization( ICAO7 i gu%ernul SUAau
"u&licat e#tensii sau su&seturi ale aceluia i model atmosferic su& autoritatea lor "ro"rie.
http://ro.wikipedia.org/wiki/Homosferahttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Homopauza&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Heterosfera&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Stratul_Prandtl&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Stratul_Ekman&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Stratul_atmosferic_liber&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Matematic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Matematic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Presiunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Temperatur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Densitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Densitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Viscozitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Viscozitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Viscozitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Aerhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Aerhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/P%C4%83m%C3%A2nthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Altitudinehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Tabelhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Formul%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Formul%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_de_Standardizarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_de_Standardizarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Standardhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-ISO_1975-0http://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_a_Avia%C8%9Biei_Civilehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_a_Avia%C8%9Biei_Civilehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_a_Avia%C8%9Biei_Civilehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_a_Avia%C8%9Biei_Civilehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/SUAhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Fi%C8%99ier:Standardatmosph%C3%A4re_1976_90km.pnghttp://ro.wikipedia.org/wiki/Homosferahttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Homopauza&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Heterosfera&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Stratul_Prandtl&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Stratul_Ekman&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Stratul_atmosferic_liber&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Matematic%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Presiunehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Temperatur%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Densitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Viscozitatehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Aerhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/P%C4%83m%C3%A2nthttp://ro.wikipedia.org/wiki/Altitudinehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Tabelhttp://ro.wikipedia.org/w/index.php?title=Formul%C4%83&action=edit&redlink=1http://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_de_Standardizarehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Standardhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-ISO_1975-0http://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_a_Avia%C8%9Biei_Civilehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Organiza%C8%9Bia_Interna%C8%9Bional%C4%83_a_Avia%C8%9Biei_Civilehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Limba_englez%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/SUA -
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
6/120
CURS - TOFAN L.
$tmosfera Standard nterna ional( %S$:
odelul ISA @m"arte atmosfera @n straturi @n care tem"eratura %aria$ liniar.3Al i "arametrisunt calcula i din constantele fi$ice fundamentale i rela iile dintre ele, re$ult?nd ta&ele.
Atmosfera ISA este format din aer uscat, ea nu con ine %a"oride a".
Altitudinea se "oate e#"rima ca %aloaregeometric , ca$ @n care accelera ia gra%ita ional este considerat ca fiind constant cu altitudinea, a%?nd %aloarea P 1,/;;2 ms3, sau ca%aloaregeopoten ial , @n care se ine cont de %aria ia %alorii accelera iei gra%ita ionale cu altitudinea cu in%ersul "tratului ei 6conform legii atrac iei uni%ersale 7, rela ia dintre ele fiind=9
unde este ra$a *m?ntului considerat sferic, la ni%elul mrii P ;9;1>m.
*entru un strat, tem"eratura %aria$ liniar cu altitudinea cu gradientul =
unde este tem"eratura 6a&solut7 la &a$a stratului.
in?nd cont de ecua ia de stare a ga$ului ideal, se "oate scrie ecua ia diferen ial= 9
unde este constanta e#"onen ial a aerului= , iar este constantaaerului P 3B,/23B3 >Q>g.
*rin integrare se o& ine %aria ia "resiunii= 9
Cunosc?nd "resiunea, din ecua ia de stare re$ult densitatea.
+e e#em"lu, "resiunea la ni%elul mrii este, conform standardului, 0/0932 *a, tem"eratura de02 C, i gradientul de tem"eratur de ;,2 C>m. Calculul "entru altitudinea de 00 >m %a dao "resiune de 33;93 *a i o tem"eratur de 2;,2 C.2
http://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-Graham_Gyatt-1http://ro.wikipedia.org/wiki/Vaporihttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ap%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Accelera%C8%9Bie_gravita%C8%9Bional%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Accelera%C8%9Bie_gravita%C8%9Bional%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Legea_atrac%C8%9Biei_universalehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Legea_atrac%C8%9Biei_universalehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-MA-2http://ro.wikipedia.org/wiki/Kmhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Kmhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gaz_idealhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gaz_idealhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-MA-2http://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-MA-2http://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-aeromech.usyd.edu.au-3http://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-Batchelor_1967-4http://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-Graham_Gyatt-1http://ro.wikipedia.org/wiki/Vaporihttp://ro.wikipedia.org/wiki/Ap%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Accelera%C8%9Bie_gravita%C8%9Bional%C4%83http://ro.wikipedia.org/wiki/Legea_atrac%C8%9Biei_universalehttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-MA-2http://ro.wikipedia.org/wiki/Kmhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Kelvinhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Gaz_idealhttp://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-MA-2http://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-MA-2http://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-aeromech.usyd.edu.au-3http://ro.wikipedia.org/wiki/Atmosfer%C4%83_standard#cite_note-Batchelor_1967-4 -
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
7/120
CURS - TOFAN L.
Atmosfera standard 01B;
Straturi @nISA
Strat
Nume
$ltitudine'eopoten ial
(
la 2az(h%)n "m:
$ltitudine'eometric(
la 2az(z%)n "m:
Gradientde
temperatur(%)n @CA"m:
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
8/120
CURS - TOFAN L.
densitate aer uscat la tem"eraturile
[C] [kg/m]-25 1.4240 1.292920 1.2047225 0.7083
densitatea aerului lic'id6la -013 C7
960 kg/m
tem"eratura de fier&ere
-192C
aer lic'id
Aer ob !"# l$ -140.7C % 38&4 $#
Cldura s"ecific c" @n inter%alul de tem"eratur 6/-0//7C la "resiune normal 60 atP0/0932*a7
1.011 k'/(kg )*
Cldura s"ecific c% ....
0.8382 k'/(kg )*
Coeficient de dilatare termic "entru inter%alul 6/-0//7C
3.67+10^-3 )^-1
asa molecular a aerului este a"ro#imati% de 3,1;9 gmol 6masa moleculara a aeruluistandard - CRC, 0197.
Com"o$i!ia aerului in %olume este de a"ro#imati% BD a$ot, 30D o#igen i 0 D alte
ga$e 6Ta&. 9.0.7
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
9/120
CURS - TOFAN L.
O3 3/,11 O9 0,/G0/-;
Ar3 /,19/ Rd ;,/G0/-
CO3 /,/9/ C 3,3G0/-2
Ne /,//0; N3O 2,/G0/-;
e /,///23 NO3 3,/G0/-;
r /,///0 N9 0,;G0/-2
3 2,/G0/-2
Cunoaterea mecanismelor de ac!iune a "oluan!ilor in atmosfer i efectele acestora
necesit discutarea structurii atmosferei terestre 6 Fig.9.0.7.
+atorit atrac!iei gra%ita!ionale, "artea inferioar a atmosferei este mai dens decat
$ona su"erioar. +e fa"t, V din masa atmosferic este situat "an la o altitudine de ;,2 >m.
+atorit acestei situa!ii, atmosfera a fost im"ar!it in 3 $one mari=
- DOMOS>ER$, $ona inferioar, denumit astfel datorit com"o$i!iei
relati% uniforme a acesteia, situat "an la o altitudine de 0// m K
- DEER$, $ona su"erioar, caracteri$at "rintr-o densitate mult
mai mic, unde "articulele se ciocnesc rar, s"re deose&ire de $ona inferioar,
unde "articulele se ciocnesc des, situat la "este 0// >m, cu $onele=
ionosfera 6W 2// >m7 i e$osfera 6 2// >m7.
)$osfera re"re$int stratul cel mai inalt i mai rarefiat al atmosferei, a%and loc
disocierea ga$elor, la tem"eraturi 03//-0B//oC, con!inutul su fiind caracteristic ga$ului
inter"lanetar, cu a"ro#imati% ;// "rotoni i ;// electroni "e cm9.
O alt structurare a atmosferei este reali$at de meteorologi, in func!ie de tem"eratur
i "resiune, %aria!ia acestor "arametrii reali$andu-se in func!ie de altitudine.
Atmosfera cu"rinde straturi im"ortante =
- ER$ - tem"eratura scade odat cu creterea altitudinii
- S
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
10/120
CURS - TOFAN L.
>i'ura 9.1. Structura atmosferei 6linia continu - tem"eratura actuala K
linia intreru"t - tem"eratura "rogno$at "este 0// de ani7
'tt"=YYY.google.rosearc'Z[Patmosfera\'lPen\"rmdPim%ns\t&mPisc'\t&oPu\sourcePuni%\saP:\eiP3'lsUQT+8c
&dsg&s3]C]AY\s[iP3\%edP/CCo^sA^\&iYP1;/\&i'P23/
http://www.google.ro/search?q=atmosfera&hl=en&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=2hlsUJTDGcbdsgbs2YCYAw&sqi=2&ved=0CCoQsAQ&biw=960&bih=520http://www.google.ro/search?q=atmosfera&hl=en&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=2hlsUJTDGcbdsgbs2YCYAw&sqi=2&ved=0CCoQsAQ&biw=960&bih=520http://www.google.ro/search?q=atmosfera&hl=en&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=2hlsUJTDGcbdsgbs2YCYAw&sqi=2&ved=0CCoQsAQ&biw=960&bih=520http://www.google.ro/search?q=atmosfera&hl=en&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=2hlsUJTDGcbdsgbs2YCYAw&sqi=2&ved=0CCoQsAQ&biw=960&bih=520http://www.google.ro/search?q=atmosfera&hl=en&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=2hlsUJTDGcbdsgbs2YCYAw&sqi=2&ved=0CCoQsAQ&biw=960&bih=520http://www.google.ro/search?q=atmosfera&hl=en&prmd=imvns&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=2hlsUJTDGcbdsgbs2YCYAw&sqi=2&ved=0CCoQsAQ&biw=960&bih=520 -
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
11/120
CURS - TOFAN L.
ER$re"re$int $ona cea mai im"ortant "entru om, deoarece aceasta este
res"onsa&il "entru men!inerea %ie!ii, sc'im&rile se$oniere afectand sau influen!and
di%ersele forme de %ia!.
Nu tre&uie negli5at i im"ortan!a celorlalte $one, in s"ecial al stratosferei, care "rin
im"ortan!a "roceselor sale contri&uie la filtrarea ra$elor ultra%iolete, ca urmare a stratului de
o$on din structura sa.
+e$%oltarea industriei i am"lificarea fenomenelor de emisii in atmosfer au afectat
cele 3 straturi atmosferice, ultimul secol fiind rs"un$ator de aceste modificri ma5ore.
Transferul de cldur in tro"osfer "resu"une de"lasrile marilor mase de aer in "lan
ori$ontal 6latitudinal i longitudinal7 i "e %ertical 6altitudinal7. Teoria contem"oran acircula!iei maselor mari de aer din tro"osfer sus!ine e#isten!a a trei celule de aer= celula
adle_, celula Ferrel i celula *olar 6Fig. 9.37.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
12/120
CURS - TOFAN L.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
13/120
CURS - TOFAN L.
>i'ura 9.9. Circulaia atmosferic( in emisfera nordic(
6 du" *o"esu ., 3///7
In "ri%in!a micrilor %erticale, aa du" cum se o&ser% din sc'em, la intalnirea a
dou celule adle_, la ecuator, se formea$ micri ascendente de aer, ce determin formarea
maselor imense de nori, ce a5ung "an la altitudinea de 0 >m, in "tura su"erioar a
tro"osferei, fiind trans"ortate s"re Nord i co&orand la ni%elul latitudinilor medii, in cadrul
celulei Ferrel. A"oi sunt trans"ortate s"re $ona "olar, "arcurgand $ona su"erioar din celula
"olar, ca a"oi a5ungand la "ol s co&oare la altitudini mici.
Anali$a micrilor maselor de aer "e direc!ie ori$ontal arat c in $ona de
con%ergen! acuatorial, a ali$eelor, de"lasrile maselor de aer se fac o&lic, de la S-) s"re N-
` in emisfera austral i de la N-) la S-` in emisfera &oreal, ca urmare a micrii
*mantului.
Se constat c micrile maselor de aer se reali$ea$ de la "resiune mare la "resiunemic. In $onele "olare, aerul este rece i dens la su"rafa!a *mantului 6"resiune mare7, iar la
altitudinile mari este foarte rarefiat, "resiunea fiind sc$ut. )#ist la latitudinea medie o $on
de "resiune mic, situat intre cele doua $one cu "resiune mare 6su&tro"ical i "olar7. Se %or
crea dou circuite de aer de mic altitudine, s"re $ona tem"erat= unul de la marile "resiuni
"olare i cellalt de la marile "resiuni su&tro"icale, iar returul acestor circuite, de aer rece i
res"ecti% de aer cald, care con%erg in $ona tem"erat , se %a face in direc!ie o&lic, datorit
micrii *mantului.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
14/120
CURS - TOFAN L.
9.9. ?oluarea aerului surse de poluare
Omul consum $ilnic cca 02,2 >g aer 603m97, de 0/ ori mai mult fa! de consumul de
alimente. In sc'im&, omul nu "oate trai mai mult de 9 minute fr aer, a crei calitate
condi!ionea$ sntatea sa. *re$en!a altor su&stan!e im"urificatoare in concentra!ie su& 0D,
"resu"une de5a "oluarea aerului.
?oluarea atmosfereise defineste ca=prezena in atmosfer a unor substane care in
funcie de natur, concentraie i timp de aciune afecteaz sntatea, genereaz disconfort
i/sau altereaz mediul*utem considera "oluan!i atat unii dintre constituen!ii normali ai
aerului in ca$ul in care se gsesc in alte concentra!ii decat cele normale cat i alte su&stan!e in
afara constituen!ilor normali ai aerului. CO3, care in "ro"or!ie de /,/9D este un constituent
normal al aerului, "oate de%eni "oluant cand a5unge la concentra!ii mai mari 6efectul de ser7,
afectand sntatea mediului.
+in acest "unct de %edere Or'anizaia Mondial( a S(n(t(ii 6 OMS7 definete
poluarea aerului ca fiind determinat de prezena unei substane strine de compoziia sa
normal sau variaia important a proporiilor componenilor si i care pot avea, inand
cont de cunotinele tiinifice actuale, efecte nocive sau pot produce direct sau indirect
alterarea sntii omului
*oluarea "oate fi sim"l cand este cau$at de un singur "oluant sau com"le#,
intalnit in mod frec%ent in 5urul marilor "latforme industriale sau in $one ur&ane aglomerate
i cu circula!ie intens de auto%e'icule.
+in "unct de %edere al naturii "oluan!ilor se distinge=
- "oluarea c'imic, datorat di%ersit!ii su&stan!elor c'imice emise in atmosfer6industria, trans"orturile, agricultura etc.7K
- "oluarea fi$ic in care factorii "oluan!i sunt radioacti%itatea, radia!iile calorice i
ultra%iolete, $gomotul, %i&ra!iileK
- "oluarea &iologic, datorat germenilor "atogeni care "ot fi rs"andi!i de om i
animale.
?oluarea de fond a atmosferei este "oluarea e#istent in $onele in care nu se
manifest direct influen!a surselor de "oluare.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
15/120
CURS - TOFAN L.
Evaluarea poluanilorse face in cmBpoluantAmBaer % 1 HHH HHH cmB:, in condi!ii
normale6 Nm97, ceea ce inseamn %olume "er milion 6 +.p.m.7. *entru cantit!ile mai mici de
"oluan!i se mai utili$ea$a= %olume "er &ilion 6 +.p.2.7 sau %olume "er trilion 6 +.p.t.7. *entru
com"ararea to#icit!ii su&stan!elor "oluante, se recomand ca e#"rimarea concentra!iei
acestor su&stan!e in aer s se faca i in m'ANmB.
Nivelul de poluare re"re$int concentra!ia "oluan!ilor in aer, intr-un "unct sau intr-
o $on, determinat "rin msuratori sistematice in ra"ort cu anumi!i factori, cum sunt riscul
"entru sntate, "oluarea de fond, concentra!ia ma#im admis etc.
Concentraia maIim( admis(6 C..A.7 este concentra!ia cea mai mare de "oluant,
conform legisla!iei, "entru anumite $one i inter%ale de tim", care nu au efecte noci%e asu"ra
organismelor %ii sau asu"ra mediului.
?ra'ul de aciuneeste concentra!ia minim a unui "oluant in aer, la care a"ar
"rimele efecte decela&ile asu"ra omului sau asu"ra mediului.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
16/120
CURS - TOFAN L.
"e glo&. Se estimea$ c "rin ac!iunea anumitor &acterii asu"ra com"uilor organici naturali
care con!in a$ot i "rin descrcrile electrice naturale se "roduce de $ece ori mai mult
mono#id de a$ot decat "roduc toate sursele industriale, contri&uind la "oluarea de fond a
atmosferei.
Incendiile "durilor, care a"ar in di%erse $one in anotim"ul secetos, "oluea$
atmosfera cu mari cantit!i de CO3, fum, 'idrocar&uri, cenu etc. Se a"recia$a c incendiile
s"ontane ale sa%anelor i "durilor din $onele tem"erate emit anual in atmosfer "este 9
milioane de tone de cenu i fum i a"ro#imati% 9/./// tone de 'idrocar&uri.
2: ?rincipalele surse de poluare a aerului sunt ins cele antropice sau
teJnolo'ice, care se "ot clasifica du" im"ortan!a lor, in "rocese de com&ustie in instala!ii
fi#e, trans"orturile i "rocesele industriale di%erse.
?rocesele de com2ustie in instalaii fiIe au loc ca urmare a func!ionarii electro i
termocentralelor, care func!ionea$a "e &a$ de car&une, "etrol sau ga$e naturale, "rin arderea
crora se formea$ mari cantit!i de "oluanti. Un com&usti&il ideal n-ar tre&ui s "roduc "rin
ardere decat dio#id de car&on i a" su& form de %a"ori dar, "ractic nu e#ist un asemenea
com&usti&il sau nu "ot fi inde"linite condi!iile te'nologice care s duc la asemenea re$ultate.
C'iar la arderea ga$elor naturale care con!in in cea mai mare "arte metan se elimin in
atmosfer o#i$i de a$ot i in func!ie de condi!iile de ardere, o#id de car&on, alde'ide, aci$iorganici i uneori 'idrocar&uri aromatice i funingine. Utili$area ga$elor naturale in
"roducerea energiei se rstrange "e "lan mondial "entru c acestea au de%enit o materie "rim
%aloroas "entru industria c'imic.
Arderea cr&unelui i "etrolului sunt rs"un$atoare de cele mai mari cantit!i de
"oluan!i emise in atmosfer. In ca$ul car&unelui aceti "oluan!i "ot fi "ul&eri sau ga$e ca
dio#id de a$ot, CO#, SO3, alde'ide i aci$i di%ersi. *ul&erile "ro%in de regul din com"onenta
mineral a com&usti&ilului ( cr&une sau "etrol ( care se transform in "rocesul de ardere ino#i$i, car&ona!i sau sulfa!i. +io#idul de sulf este considerat "oluantul ma5or eliminat de
instala!iile de ardere a com&usti&ililor fosili. Cr&unele i "etrolul con!in cantit!i im"ortante
de sulf 6cr&unii intre 0 i 9D, iar "etrolul "an la 2D7 su& form anorganic, de o&icei
sulfa!i, sau su& form organic. In "rocesul de ardere a com&usti&ililor fosili, "rin o#idarea
incom"let a 'idrocar&urilor se formea$ alde'ide i aci$i organici. La arderea cr&unilor se
formea$ de e#em"lu "an la 3,2 g alde'ide 6e#"rimate in formalde'id7 "e ton de cr&une.
In general, a"ari!ia acestor "oluan!i in cantit!i a"recia&ile este legat ca i in ca$ul
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
17/120
CURS - TOFAN L.
mono#idului de car&on de conducerea "rocesului de ardere, fa"t "entru care sursele de
"oluare cele mai im"ortante sunt com&ustiile in instala!ii locale sau casnice.
Un alt gru" de "oluan!i de"endent de asemenea de condi!iile de ardere este
re"re$entat de 'idrocar&urile nearse sau 'idrocar&urile aromatice "oliciclice care "ot lua
natere in "rocesul de distilare ( "iroli$a ( ce se "etrece in ca$ul insuficien!ei o#igenului. Se
"roduc astfel &en$o 6alfa7 "iren, "iren, fenantren, cri$en i altele care se adsor& "e "articulele
de cr&une nears sau "e "articulele de funingine i sunt trans"ortate la mari distan!e.
Funinginea se formea$ de asemenea in condi!iile unor cantit!i insuficiente de
o#igen din com&usti&ilul %olatili$at i nears. )ste emis ca "articule cu dimensiuni
suµnice care in atmosfer se coagulea$ i formea$ agregate care in final se
sedimentea$.
etanul este un com&usti&il su"erior, care "rin com&ustie elimin numai CO3 i
urme de CO.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
18/120
CURS - TOFAN L.
eliminat *&, odat cu ga$ele de ea"ament, su& form de 'alogenuri de "lum&. Se a"recia$
c B/-/ D din *& introdus in &en$in se elimina in atmosfer su& form de aerosoli, in tim"
ce restul rmane in camera de com&ustie, in !ea%a de ea"ament i in filtrul de ulei, de unde
nu se elimin decat "rin s"larea motorului. Cantit!ile de "lum& emise in atmosfer sunt
foarte mari.
In tim"ul arderii o "arte din 'idrocar&uri sunt o#idate "ar!ial i eliminate ca alde'ide,
aci$i organici sau radicali li&eri ai 'idrocar&urilor, im"reun cu mono#idul de a$ot i in
anumite condi!ii atmosferice duc la formarea in atmosfer a unor "oluan!i secundari (
"ero#iacetilnitra!ii 6 *AN7 ( deose&it de iritan!i.
In afar de "oluan!ii emii "rin !e%ile de ea"ament, auto%e'iculele care func!ionea$
cu &en$in "oluea$ atmosfera i "rin e%a"orarea com&usti&ilului care se reali$ea$ atat in
re$er%or "rin %e'icularea &en$inei cat mai ales du" o"rirea motorului "an la racire. In acest
"roces de e%a"orare un rol im"ortant il are "oluarea cu tetraetil de "lum& care are o noci%itate
mai mare decat "lum&ul su& form de aerosoli.
Un ca$ s"ecial de "oluare datorat mi5loacelor de trans"ort il re"re$int trans"orturile
aeriene. In general "oluarea "rodus de acestea nu afectea$ direct sntatea dar "oluan!ii
emii in cantit!i mari "ot modifica ec'ili&rul din atmosfer.. Inl!imea la care $&oar
su"ersonicele i cantit!ile mari de com&usti&il consumat, deci i cantit!ile de "oluan!i emiinu "ot rmane fr urmri in %iitor. a"orii de a" i dio#idul de car&on arunca!i in atmosfer
"ot modifica &alan!a termic i "ot influen!a trans"aren!a. In acelai tim" %a"orii de a" i
o#i$ii de a$ot re"re$int un "ericol "entru stratul de o$on care se gasete in straturile inalte ale
atmosferei i care "rote5ea$ %ia!a fa! de ac!iunea noci% a radia!iilor ultra%iolete cu lungime
de und mic. +u&larea umidit!ii aerului in stratosfer reduce cu 0D concentra!ia de o$on iar
du&larea cantit!ii de o#i$i de a$ot "ot "ro%oca o reducere de 0D a concentra!iei o$onului.
?rocesele industriale cu di%ersitatea de "oluan!i "e care-i arunc in &a$inul aerian,din "unct de %edere al %olumului emisiilor se situea$ "e locul al treilea, "oluarea "rodus de
aceasta fiind limitat la $one restranse. Cu toate acestea in unele orae sau $one "uternic
industriali$ate acest ti" de "oluare "oate ridica "ro&leme foarte serioase "entru confortul i
sntatea "o"ula!iei. *oluarea "rodus de industrie "oate fi anali$at in func!ie de natura
"oluan!ilor emii sau in func!ie de "rofilul industriei.
Rafinarea petrolului. *etrolul &rut fiind un amestec de 'idrocar&uri cu mici cantit!i
de sulf, o#igen, a$ot i alte elemente, "entru o&!inerea gamei largi de "roduse necesare este
su"us unor "relucrri= distilare, cracare, tratare c'imic, desulfurare etc. In cursul acestor
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
19/120
CURS - TOFAN L.
o"era!ii de rafinare se "ot elimina in atmosfer di%eri "oluan!i ca o#i$i ai sulfului,
'idrocar&uri, o#i$i ai a$otului, "ul&eri funigene, o#id de car&on, alde'ide, amoniac. *e fa$e de
"relucrare "oluan!ii emisi sunt=
la de"o$itare i mani"ulare, in func!ie de %olatilitatea "roduselor i tem"eratura
am&iant, se "ot dega5a %a"ori ai 'idrocar&urilor res"ecti%eK
la regenerarea cristali$atorilor, o"era!ie in care cocsul format "e su"rafa!a acestora in
tim"ul cracrii catalitice i 'idrogenrii este inde"rtat, se "oate "olua atmosfera cu
"ul&eri, 'idrocar&uri di%erse, CO, NO3i SO3K
la o"era!iile de distilare i cracare se elimin dio#id de sulf 6din sulful con!inut in
"etrol7 o#i$i de a$ot, "ul&eri i mici cantit!i de 'idrocar&uri i aci$i organiciK
faclele in care se ard ga$ele re$iduale i 'idrogenul sulfurat "oluea$ atmosfera cu
funingine i dio#id de sulfK
intr-o serie de o"era!ii de incrcare i descrcare a "roduselor sau la se"ararea a"elor
re$iduale, se "ot "roduce scurgeri de 'idrocar&uri, care se %olatili$ea$, in tim" ce
unele dis"o$iti%e din instala!ii cum sunt %al%ele conductelor, "om"ele, com"resoarele,
din cau$a "resiunii, tem"eraturii ridicate sau a coro$iunii, "roduc "ierderi de
'idrocar&uri in atmosfer.
ndustria cimentului.Fa&ricile de ciment de regul "oluea$ intens atmosfera cu
"ul&eri. ateriile "rime, calcarul, marna i argila sunt concasate, mcinate i a"oi "rin
incl$ire la tem"eratur ridicat transformate in clinc'er din care, in final, "rin mcinare se
o&!ine cimentul. Se cunosc dou "rocedee de fa&ricare a cimentului, "rocedeul uscat in care
materiile "rime sunt introduse in cu"toarele rotati%e de ardere 6de transformare in clinc'er7
su& form uscat i "rocedeul umed in care amestecul de materii "rime este introdus in
cu"toarele rotati%e de ardere in stare umed su& forma unei sus"ensii. *entru o&!inerea
cimentului, clinc'erul este mcinat in mori cu &ile "an se o&!ine o "ul&ere in care "articulele
au diametrul de cca 2/ bm. )misiile cele mai mari de "ul&eri le dau cu"toarele rotati%e iar "e
ansam&lu, fa&ricile care a"lic "rocedeul uscat. In ca$ul utili$rii "etrolului dre"t com&usti&il
se emit i mari cantit!i de SO3.
+eoarece ma5oritatea fa&ricilor de ciment "roduc i a$&ociment su& form de "lci
sau tu&uri i cum 39 din "roduc!ia de a$&est este utili$at la o&!inerea "roduselor de
a$&ociment, "oluarea atmosferei cu a$&est ridic, "entru $onele res"ecti%e "ro&leme
deose&ite.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
20/120
CURS - TOFAN L.
ndustria sticlei i ceramicei.ateriile "rime sunt silica!ii, car&ona!ii iar in ca$ul
sticlei dio#idul de siliciu 6cuar!7, iar "rinci"alii "oluan!i sunt "ul&erile
In ca$ul fa&ricrii sticlei, "entru a o&!ine sticla incolor nisi"ul se s"al cu acid
clor'idric "entru inde"rtarea urmelor de fier care colorea$ sticla in %erde. La uscarea
nisi"ului du" s"lare se elimin in atmosfera acid clor'idric. *entru o&!inerea sticlei de &un
calitate, sticla "entru oglin$i sau geamuri clare, in amestecul agregatelor se adaug an'idrida
arsenioas in "ro"or!ie de 0Docare in final se elimin "e co su& form de aerosoli iar "entru
o&!inerea sticlei cristal, sticlei o"tice sau sticlei "entru &aloanele &ecurilor electrice,
amestecului i se adaug litarga 6*&O7 in "ro"or!ie de "ana la 9/ D, "e co "utandu-se elimina
cantit!i de "lum& su& form de aerosoli.
Metalur'ia feroas(0 siderur'ia"oluea$ atmosfera cu mari cantit!i de "oluan!i ca=
"ul&eri, dio#id de sulf, o#id de car&on, funingine, gudroane, fenoli i altele. *rinci"alele fa$e
generatoare de "oluan!i sunt=
- "re"ararea minereului, unde "entru inde"rtarea unor im"urit!i i "entru o&!inerea
de aglomerate cu un con!inut mai mare de metal, minereul este ars in anumite condi!ii. In
acest "roces se dega5 "raf i dio#id de sulf "ro%enit din sulfurile metaliceK
- "re"ararea cocsului ( o"eratie ce are loc in cocserii. In sco"ul eliminrii unor
im"urit!i din cr&une acesta este ars in anumite condi!ii i a"oi stins cu a". In cursul acestoro"era!ii se dega5 in atmosfer "articule de cr&une, cenu, funingine, gudroane, dio#id de
sulf, 'idrogen sulfurat, o#id de car&on i fenoli.
- "re"ararea fontei este o"era!ia in care minereul este redus la metal. In cursul
acestei o"era!ii se elimin in atmosfer mari cantit!i de "ul&eri cu com"o$i!ie di%ers=
SiO3,Al03O9,CaO, 3O,Na3O, nO "recum i o#id de car&on i dio#id de sulf.
- la o&tinerea o!elului se dega5 "ul&eri roii de Fe3O9care fiind foarte fine sunt greu
de re!inut in dis"o$iti%ele de recu"erare, dio#id de sulf, "recum si o#id de mangan. *entrude$o#idarea o!elului "recum i "entru o&!inerea o!elurilor manganoase se adaug feromangan.
Metalur'ia neferoasa. *oluarea "rodus de metalurgia neferoas este deose&it de
im"ortant deoarece to"irea minereurilor se face la tem"eraturi ridicate, eliminandu-se
aerosolii metalelor res"ecti%e, care in general sunt to#ici, iar minereurile care sunt &ogate in
sulfuri i dega5 mari cantit!i de dio#id de sulf.
)misiile de "oluan!i au loc in "rimul rand la o&!inerea concentratelor de minereuri,
cand se dega5 mari cantit!i de "ul&eri i dio#id de sulf i in al doilea rand la o"era!iile de
to"ire i rafinare.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
21/120
CURS - TOFAN L.
La to"irea cu"rului se dega5 aerosoli soli$i cu un con!inut de "an la 02D Cu, 2/D
Fe, D As i cantit!i mici de *&, S&, i, Cd, *, g si n. La rafinarea cu"rului "rin
electroli$ deose&it de "ericulos "oate s fie 'idrogenul arseniat care se "oate forma in mediul
acid al &ii, din urmele de arsen rmase in cu"rul &rut.
In metalurgia "lum&ului, "ul&erile eliminate in atmosfer "ot con!ine "an la 0D *&
iar la metalurgia $incului in afar de fumuri de $inc 6nO7 se elimin i "lum& 6"ul&erile
eliminate contin intre 32 si 2/ D *&7.
Cu toate c ma5oritatea aerosolilor de metale neferoase sunt to#ici, cei mai "ericuloi
rman aerosolii de "lum& care "ot fi rs"andi!i la mari distan!e.
)misiile de SO3sunt mult mai mari decat cele de la o"era!iile de o&!inere a fierului.
Aceasta se e#"lic "rin fa"tul ca in ca$ul metalurgiei feroase sulful era con!inut in cr&unele
cocsifica&il i numai ca urme nedorite in minereu, "e cand in ca$ul metalelor neferoase
minereurile sunt sulfuri.
In cadrul metalurgiei neferoase, un loc deose&it il de!ine industria aluminiului.
inereul de &a$a este &au#ita 6cu un continut de 9/-B/ D Al3O97 din care se "re"ar alumina
- materia "rim "entru o&!inerea aluminiului. Aluminiul se o&!ine "rin electroli$a aluminei,
dar deoarece aceasta se to"ete la o tem"eratur foarte ridicat, i se adauga criolit 6con!ine F7,
care co&oar "unctul de to"ire la cca 0/// oC i "ermite se"ararea electrolitic a aluminiuluidin masa to"it de Al3O9. *re$en!a criolitului determin dega5area fluorului i deci "oluarea
atmosferei cu acid fluor'idric i floruri su& form de aerosoli.
ndustria cJimic( or'anic( are la &a$ industria aci$ilor sulfuric, clor'idric i
a$otic. *oluan!ii sunt de regul aci$ii res"ecti%i su& form de ga$ sau aerosoli i alti "oluan!i
re$ulta!i din "rocesele te'nologice.
- La fa&ricile de acid sulfuric se dega5, in func!ie de "rocedeul de o&!inere, dio#id i
trio#id de sulf alturi de aerosoli de acid sulfuric. Acidul sulfuric are o larg intre&uin!are inindustrie, cele mai mari cantit!i fiind consumate de industria ingraamintelor fosfatice.
Su"erfosfa!ii se o&!in "rin tratarea minereurilor fosfatice cu acid sulfuric, de unde re$ult ca
"rodui secundari o serie de su&stan!e care "ot "olua atmosfera= F, Si F, CO3, SO3, Cl.
- 3SO re"re$int materia "rim "entru "re"ararea FK fluorina 6CaF37 con!ine ca
im"urit!i Si sau S, alturi de F se formea$a acid silicoflor'idric ( 3SiF, SO3 i 3S.
- La fa&ricarea Cl, in func!ie de metoda utili$at, se "oate im"urifica atmosfera cu
Cl si Cl. Industria clorului "une "ro&leme deose&ite de "oluare a aerului cu clor de
lic'efiere, la um"lerea reci"ien!ilor sau cisternelor i la cur!irea lor. A%and o larg utili$are
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
22/120
CURS - TOFAN L.
in industria c'imic, la fa&ricarea com"uilor organici clorura!i ( triclor i "ercloretilena,
clorura de metilen, tetraclorura de car&on - in industria maselor "lastice, la fa&ricarea clorurii
de %inil i de %iniliden, la fa&ricarea "esticidelor clorate, in industria celulo$ei i 'artiei, in
industria te#tila, "osi&ilit!ile de "oluare a aerului sunt multi"le.
- NO9are de asemenea o larg utili$are in industrie dar cele mai mari cantit!i sunt
folosite la fa&ricarea ingrasmintelor a$otoase. NO9 se o&!ine "rin o#idarea catalitic a
amoniacului, a%and ca "rodui intermediari NO# care a"oi sunt transforma!i in acid a$otic. O
"arte din o#i$i fiind a&sor&i!i se elimin in atmosfer. )liminrile acestor aci$i sunt de o&icei
masi%e, iar in concentra!ii de /,09-/,01 D in %olume se recunosc du" culoarea &run rocat
"e care o au ga$ele e%acuate.
ndustria celulozei i Jartiei im"urific atmosfera cu "oluan!i care in "rimul rand
creea$ disconfort. Astfel, la fa&ricarea celulo$ei "rin "rocedeul sulfat, in care lemnul se
fier&e cu o solu!ie de sulfur, 'idro#id i car&onat de sodiu la care se adaug mici cantit!i de
sulfit i de sulfat de sodiu, gru"rile meto#i se scindea$ i se transform in metilmerca"tan-
C9S i dimetilsulfura - C9SC9,foarte to#ice i cu un miros de$agrea&il, care se dega5
im"reun cu 3S re$ultat din sulfuri.
Industria este foarte di%ers i "osi&ilit!ile de "oluare a atmosferei de ctre industrie
sunt multi"le ins de regul, se intre"rind msuri "entru re!inerea sau neutrali$area"oluan!ilor.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
23/120
CURS - TOFAN L.
B.B. >actorii ce determin( poluarea i autopurificarea aerului
*oluan!ii emii in atmosfer, afla!i in concentra!ii mari la emisie, sunt antrena!i de
curen!ii de aer, inde"rta!i de surs, dilua!i i su"ui unor fenomene fi$ico-c'imice (
sedimentare "entru "articule i aerosoli, a&sor&!ie "e "articulele in sus"ensie, sau transformri
c'imice "entru ga$e i %a"ori ( care duc la scderea concentra!iei lor, reali$andu-se intr-o
anumit msur, auto"urificarea atmosferei. In aceste condi!ii "ersisten!a in atmosfer a unor
"oluan!i este relati% mic 6Ta&. 9.3.7
In afar de de"lasrile maselor de aer, care dis"ersea$ "oluan!ii, contactul acestora
cu solul i cu su"rafa!a a"elor in care se di$ol% contri&uie intr-o msur a"recia&il la
fenomenul de auto"urificare. +ac "rocesele de diluare, di$ol%are i sedimentare duc
intotdeauna la scderea concentra!iei "oluan!ilor din aer, reac!iile c'imice la care acetia "ot
"artici"a duc uneori la formarea unor su&stan!e noi cu agresi%itate crescut.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
24/120
CURS - TOFAN L.
Concentra!ia "oluan!ilor la sol, la ni%elul la care se desfoar %ia!a in general,
%aria$ in func!ie de starea fi$ic a acestora= "ul&eri sau ga$e. In ca$ul "ul&erilor,
concentra!iile sunt de"endente de dimensiunile acestora, iar in ca$ul "oluan!ilor ga$oi, de
densitatea lor. +e e#em"liu, mono#idul de car&on, a%and densitatea mic, %a difu$a mai
uor, "e cand clorul 6densitatea fa! de aer la / /C P 9,337, fiind mult mai greu decat aerul, se
%a acumula la ni%elul solului.
olumul emisiilor 5oac de asemenea un rol im"ortant, deoarece emisii masi%e de
"oluan!i ingreunea$ ca"acitatea de difu$iune i duc la creterea concentra!iei lor.
Tem"eratura "oluan!ilor emii i mai ales diferen!a dintre tem"eratura lor i
tem"eratura atmosferei am&iante influen!ea$ difu$ia. +ac tem"eratura "oluantului la emisie
este a"ro"iat sau egal cu tem"eratura aerului am&iant, acesta %a stagna i se %a acumula in
5urul sursei, in sc'im& dac tem"eratura "oluantului la emisie este mai mare decat
tem"eratura mediului am&iant, %ite$a ascensional a acestuia %a crete.
+e asemenea, im"ortant este %ite$a de eliminare a "oluan!ilor i inl!imea la care se
face eliminarea. Cu cat ra"ortul dintre %ite$a de ieire a "oluan!ilor i %ite$a %antului este mai
mare, cu atat "oluan!ii se %or ridica mai sus in atmosfer.
Inl!imea coului are o im"ortanta deose&it in men!inerea, la ni%elul solului, a unor
concentra!ii sca$uteK "entru aceasta inl!imea tre&uie s de"easc $ona de in%ersie termiccare se gsete de o&icei la mic inl!ime.
2: >actorii meteorolo'ici
Factorii meteorologici influen!ea$ in mare msur fenomenul de "oluare i
"rocesele de auto"urificare. *rinci"alii factori sunt= tem"eratura aerului, umiditatea i
"reci"ita!iile, curen!ii de aer i iradierea solara.
i'. B.B. >enomenul de inversie termic(
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
25/120
CURS - TOFAN L.
O emisie de aer cald incrcat cu "oluan!i intalnind in drumul su ascensional acest
ecran, o"rete ascensiunea i "oluan!ii sunt &loca!i su& stratul de in%ersie termic. icarea
ascendent a aerului se o"rete deci la ni%elul stratului de in%ersie termic i dac acesta se
afl la mic altitudine, in ca$ul emisiilor im"ortante de "oluan!i, concentra!ia acestora "oate
crete "an la ni%eluri "ericuloase. +e regul, "rimele ra$e ale soarelui distrug in%ersia i
resta&ilesc circula!ia aerului "e %ertical, dar, in ca$ul in care cerul este aco"erit, soarele nu
mai "oate incl$i "mantul i in%ersia termic "oate dura $iua intreaga sau c'iar mai multe
$ile in sir.
In%ersia termic "oate a"are cu regularitate in unele $one cu o "o$i!ie geografic
deose&it, ca de e#em"lu la Los Angeles. Oraul, ae$at "e coasta *acificului este mrginit la
est de un "latou "uternic insorit. In%ersia se sta&ilete la altitudinea "latoului datorit aerului
cald care circul dins"re "latou s"re mare. In aceast regiune numrul $ilelor cu in%ersie
termic este de a"roa"e 3// "e an. Oraul este cunoscut "entru gradul ridicat de "oluare a
aerului ( asa numita cea! fotoc'imic, care a"are i datorit e#isten!ei acestui fenomen, ce
im"iedic dis"ersia "oluan!ilor.
Umiditatea aerului im"iedic difu$ia "oluan!ilor, iar umiditatea crescut duce la
formarea ce!ei, care de o&icei este un fenomen meteorologic fa%ora&il acumulrii "oluan!ilor.
Intr-o atmosfer cu umiditate crescut, "articulele in sus"ensie se rcesc mai re"ede decat
aerul i de%in nuclee de condensare, in 5urul crora %a"orii de a" din atmosfer se
condensea$ c'iar dac tem"eratura nu a atins "unctul de rou. Formandu-se in straturile
inferioare ale atmosferei, cea!a duce "e de o "arte la creterea concentra!iei "oluanilor, iar "e
de alt "arte, "icturile de cea! di$ol% "oluan!ii solu&ili i ca"t "ro"riet!i noci%e.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
26/120
CURS - TOFAN L.
Umiditatea atmosferei ( "icturile fine de a" ( "ermite di$ol%area unor "oluan!i,
limitand %ia!a lor in atmosfer. Astfel, dio#idul de sulf fiind foarte solu&il in a" trece in acid
sulfuros =
SO3M 3 P 3SO9
Acidul sulfuros fiind "u!in sta&il, mai ales in "re$en!a unor catali$atori 6o#i$i
metalici7 frec%ent intalni!i in $onele "oluate, se o#idea$ la acid sulfuric, "oluant cu aciune
mult mai noci% decat dio#idul de sulf.
+io#idul de a$ot se di$ol% de asemenea cu uurin! i formea$ acid a$otic i
a$otos, care cu un e#ces de dio#id de a$ot trece in acid a$otic i mono#id de a$ot.
3NO3M 3O P NO9M NO3
NO3M NO3P NO9M NO
----------------------------------------
9NO3M 3O P 3 NO9M NO
Aceste fenomene confer "icturilor de a" un caracter acid i efectul &inefctor al
"loii asu"ra "urificrii atmosferei de%ine, in $onele intens "oluate cu astfel de ga$e, duntor
"entru %egeta!ie i sol.
?recipitaiilefa%ori$ea$ "urificarea atmosferei "rin antrenarea i de"unerea "e sol a
"articulelor in sus"ensie, dar eficacitatea acestei e"urri diminuea$ cu scderea dimensiunii"articulelor i de%ine negli5a&il "entru "articulele cu diametrul egal sau mai mic de 3 m.
Curenii de aer i in s"ecial curen!ii ori$ontali "ot fi considera!i ca cei mai
im"ortan!i factori de dis"ersie a "oluan!ilor in atmosfer. +is"ersia "oluan!ilor ince"e de la
%ite$e relati% sla&e 63msec7 ale curen!ilor de aer i crete direct "ro"or!ional cu %ite$a
acestora. O&stacolele din calea curen!ilor de aer, deni%elri de teren, cldiri, "duri etc.
fa%ori$ea$ dis"ersia "oluan!ilor.
In acelai tim" curen!ii de aer "ot trans"orta mase im"ortante de "oluan!i la distan!econsidera&ile, "oluand $one fr surse de "oluare.
Li"sa curen!ilor de aer ( calmul atmosferic( este cea mai nefa%ora&il condi!ie
meteorologic "entru "oluarea aerului, deoarece, "e msura "roducerii, "oluan!ii se
acumulea$ i concentra!ia lor crete "rogresi%.
radierea solar("ermite "roducerea unor reac!ii fotoc'imice la care "artici" unii
"oluan!i i unii constituen!i normali ai aerului i din care re$ult com"ui noi, cu to#icitate
mai mare decat a "oluan!ilor "rimari.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
27/120
CURS - TOFAN L.
Un rol im"ortant in "roducerea acestor reac!ii il au radia!iile ultra%iolete. Su&
ac!iunea lor, de e#em"lu, o#i$ii de a$ot reac!ionea$ cu 'idrocar&urile i alde'idele eliminate
de auto%e'icule i re$ult o serie de su&stan!e noi, ca nitrat de "ero#iacetil, o$on, "recum i o
serie de radicali li&eri care "artici" in continuare la alte reac!ii. Acest fenomen cunoscut su&
numele de Hsmog o#idant sau cea! fotoc'imic a fost o&ser%at "entru "rima data in 01 la
Los Angeles i este s"ecific $onelor cu circula!ie intens a auto%e'iculelor, deci eliminri
masi%e de o#i$i de a$ot i 'idrocar&uri, insorire "uternic i "osi&ilitatea a"ari!iei la o anumit
inl!ime a unui strat de aer mai cald ( in%ersia termic.
c: >actorii 'eo'rafici
Factorii geografici fiind in strans legtur cu factorii meteorologici influentea$, de
asemenea, fenomenul de "oluare.
Relieful, influen!and condi!iile meteorologice, "oate fa%ori$a dis"ersia sau
acumularea "oluan!ilor. Astfel, "re$en!a unei %i sau de"resiuni este de regul defa%ora&il
dis"ersiei "oluan!ilor. Aerul rece, mai dens, se acumulea$ in de"resiune i tem"eratura
sc$ut determin formarea frec%ent a ce!ei care, du" cum s-a artat mai sus, fa%ori$ea$
acumularea "oluan!ilor. In "lus, in %i "ot a"are fenomene de in%ersie termic, creand astfel
condi!iile stagnrii "oluan!ilor la ni%elul surselor de emisie 6 Fig. 9..7. ile in care sunt
am"lasate acti%it!i industriale sunt cunoscute "rin frec%en!a cu care se formea$ smogul. Insc'im&, un relief "lat, "ermi!and circula!ia aerului, facilitea$ dis"ersia "oluan!ilor.
Lacurile contri&uie la reducerea "olurii "rin "osi&ilitatea de a fi#a sus"ensiile din
aer, cat i "rin di$ol%area unor "oluan!i ga$oi. +e asemenea, mrile i oceanele au o
im"ortan! deose&it in "urificarea atmosferei, "rin di$ol%area i fi#area "oluan!ilor.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
28/120
CURS - TOFAN L.
>i'. B.K. $socierea factorilor meteorolo'ici i 'eo'rafici in meninerea polu(rii la sol
onelor de litoral le sunt caracteristici curen!ii locali ( &ri$ele - care $iua, datorit
incl$irii mai accentuate a uscatului, circul dins"re mare s"re uscat ( &ri$a de mare 6Fig.
9.2.7, iar noa"tea, datorit racirii ra"ide a uscatului, circul dins"re uscat s"re mare ( &ri$a de
uscat 6Fig. 9.;.7.
>i'ura B.. riza de mare
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
29/120
CURS - TOFAN L.
>i'ura B.. riza de uscat
ri$a de uscat trans"ort "oluan!ii deasu"ra mrii unde acetia sunt fi#a!i "rin
di$ol%are i sedimentare. `iIlliston S.. msurand concentra!ia mercurului in aerul "urtat de
&ri$e a sta&ilit c deasu"ra oceanului concentra!ia este mai mic decat deasu"ra solului.Astfel, &ri$a marin con!ine cca 3 mg g m 9aer, in tim" ce &ri$a de uscat, "ro%enind din
$one industriale, con!ine intre si 3/ mg g m9aer.
egeta!ia contri&uie in mod deose&it la "urificarea atmosferei, atat "rin fi#are de
dio#id de car&on i dega5are de o#igen, cat si "rin umidificarea aerului i influen!a acestuia
asu"ra climatului local. In afar de CO3, $onele %er$i i in s"ecial "durile, au "osi&ilitatea s
re!ina i al!i "oluan!i ca SO3 i in s"ecial "ul&erile. )fectul "urificator al %egeta!iei este
e#"loatat "rin crearea de $one tam"on intre industrie i $onele re$iden!iale, "lantate cu ar&ori
re$isten!i "oluan!ilor emii de industrie. Astfel de $one re!in i undele sonore, reducandu-se
astfel i "oluarea sonor.
d: >actorii ur2anistici
*rinci"alele elemente care afectea$a climatul unui ora i de care de"inde "ersisten!a
"oluan!ilor in aer sunt= caracteristicile regiunii in care este situat oraul, densitatea i inltimea
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
30/120
CURS - TOFAN L.
cldirilor, lrgimea str$ilor, orientarea lor fa! de curen!ii dominan!i i su"rafa!a s"a!iilor
%er$i intra%ilane.
Aceste "rinci"ale elemente, corelate cu numrul i "oten!ialul surselor industriale de
"oluare, cu numrul auto%e'iculelor i intensitatea circula!iei i cu modalitatea de incl$ire a
oraului, "ot da o imagine asu"ra ni%elului de "oluare.
Tem"eratura aerului in $onele ur&ane este mai ridicat decat a $onelor
incon5uratoare. Aceast situa!ie fa%ori$ea$ crearea unor curen!i ascenden!i care antrenea$
"oluan!ii. +e asemenea, str$ile largi i cldirile inalte "ermit crearea curen!ilor de aer care
dis"ersea$ "oluan!ii atmosferici din $ona res"ecti%.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
31/120
CURS - TOFAN L.
4. Factorii atmosfericiAerul atmosferic este caracterizat de 3 factori atmosferici care nu sunt legai
funcional ci sunt n interdependen static.Cei 3 factori sunt:presiunea, temperatura i umiditatea.
n afar de acetia, aerul se mai caracterizeaz printr-o micare turbulentnraport cu suprafaa terestr.Ansamblul marilor micri permanentei din care rezult circulaia atmosferei
depinde de distribuia temperaturii pe glob i de rotaia pmntului.Micarea aerului constituie o problem fundamental pentru meteorologia
sinoptic aceasta efectueaz obser!aii pentru pre!ederea de temperatur".
4.1. Temperatura aeruluiPrin temperatur se nelege starea de nclzire a unui corp repecti! starea de
nclzire a aerului".Cldura este o form de energie. #ac un corp primete cldur el se
nclzete, iar cnd cedeaz cldura el se rcete.n natur sc$imbul de energie se face astfel nc%t corpurile mai calde cedeaz
cldura celor mai reci.&iecare corp are o cldur specific i n funcie de aceasta el se !a nclzi mai
uor sau mai greu. 'rincldur specific a unui corp nelegem cantitatea de cldurnecesar pentru a nclzi cu un grad Celsius un (ilogram din acel corp. )nitatea demsur este *oule+(g oC.
Corpurile a!%nd clduri specifice diferite se !or nclzi de la aceeai surs deeemplu soare" n mod diferit.
- Propagarea clduriiCldura se propag prin conducie contact", con!ecie i radiaie.'rin conducie cldura se propag n interiorul corpurilor materiale sau la limita
de contact dintre corpuri diferite, aceasta transmindu-se de la molecul la molecul.Corpurile pot fi:
- ru conductoare de cldur lemn, plastic, etc."- bune conductoare de cldur metale".
'rin convecie cldura se propag n mediile fluide care au coeficieni deconducie cu at%t mai sczui cu c%t densitatea fluidului este mai scazut"prin curenigenerai de ctre diferenele de temperatur. Astfel, prin aceste medii, prin curenicldura poate fi uor transportat dintr-o regiune cald n alta rece, pe distane medii.
'rin radiaie cldura se propag prin intermediul radiaiei electromagneticespectrul caloric".oate corpurile cu temperaturi peste -/03oC 1o2", emit radiaii calorice ce au
diferite lungimi de und care, pe msur ce crete temperatura se apropie delungimea de und a razelor luminoase corpurile cu temperaturi de peste 11oC".
-nclzirea atmosfereinclzirea atmosferei se realizeaz de la pm%ntul nclzit de soare prin
conducie la limita de contact cu aerul atmosferic i prin convecie pentru straturilendeprtate. #e la soare aerul primete o cantitate foarte mic de cldur deoareceeste un mediu transparent &ig. 4.3.".
5uprafaa terestr se nclzete de la soare prin radiaie i datorit structuriidiferite a acestuia orae, lacuri, c%mpii, muni, pduri" se !a nclzi n mod diferit.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
32/120
CURS - TOFAN L.
Aerul din imediata !ecintate a solului se !a nclzi prin contact de la sol, !a de!enimai uor mai puin dens" i !a urca n altitudine d%nd natere curenilor de conveciecare !or nclzi la r%ndul lor atmosfera p%n la mari nlimi.
Curenii turbuleni starea de agitare dezordonat i transportul advectiv al unor
mase de aer contribuie de asemenea la nclzirea atmosferei. Comprimarea saudilatarea aerului produce de asemenea efecte termice nclzire, rcire".6oaptea solul se rcete treptat i prin contact se !a rci i aerul din apropierea
solului rcire nocturn". Atmosfera terestr se comport ca un termostat moder%ndu-i c7ldura ziua i nt%rziind pierderea acesteia noaptea.
>i'. .B nc(lzirea atmosferei
- Msurarea temperaturii5e realizeaz cu a8utorul termometrelor cu alcool sau cu mercur".9ai eist termometre de maim i de minim temperatur !ezi &ig. 4..",
precum i termometre nregistratoare numite termografe.Uniti de masur pentru temperatur:
- gradul Celsius oC" se consider 1oCpunctul de nge al apei i ;11oCpunctul defierbere a apei- gradul !elvin o2" ca !aloare ;o2
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
33/120
CURS - TOFAN L.
>i'. .K. M(surarea temperaturii
- ariaiile temperaturii aeruluiA. Consider%nd acelai loc de pe glob !om a!ea urmtoarele variaii de
temperatur:a.periodice: diurn i sezoniern cazul !ariaiei diurne temperatura prezint un ma+im la cca. /-3 ore dup ce
soarele a trecut la meridian la !erticala locului" i un minim dup ce a rsrit soarele.n cadrul !ariaiei sezoniere temperatura prezint un ma+im !ara i un minim
iarnab. neperiodice accidentale" ale temperaturii sunt produse de perturbaii
atmosferice ca de eemplu in!azii de aer cald sau rece".@. ariaia temperaturii de la loc la loc se prezint astfel:
- merg%ndpe meridian temperatura scade de la ecuator spre poli- invaziile de mase de aer cald sau rece" fac capentru aceeai or s a!empe locurirelativ apropiate diferene de temperaturi destul de mari.
'ri!ind distribuia temperaturii pe sol deci pe orizontal", pe rile sinoptice setraseaz izotermele din n oC. zotermele reprezint liniile ce unesc toate punctelecu aceeai temperatur".
C. ariaia temperaturii n nlime.emperatura n general scade cu nlimea datorit faptului c aerul este un
mediu ru conductor termic. )neori ntre sol i ;1 m pot fi !ariaii de temperatur de
o
C p%n la ;1o
C. n nlime temperatura scade n general ca n &ig. 4.;. otui, p%nla (m n troposfer", nu ntotdeauna temperatura !a scdea cu nlimea. 'este (m, temperatura scade cu 4.oC+(m p%n la tropopauz -oC la pol i -B1oC laecuator".
n atmosfer aerul care urc se destinde i ca urmare se rcete n modadiabatic. iar la micrile descendente se nclzete.- !radientul termic
/radientul termic vertical reprezint variaia temperaturii pentru o diferen denivel de %)) m. n meteorologie pentru ntocmirea diagramelor aerologice obinute nurma sonda0elor radio n altitudine", se folosete, pentru aerul uscat, !aloarea de;oC+;11 m gradientul adiabatic uscat", iar pentru aerul umed saturat, !aloarea de
1,o
C+;11 m gradientul adiabatic umed".n a!iaie s-a adoptat ca gradient mediu !aloarea de 1,4oC+;11m.
- "n#ersiune$ izotermie1ona n care temperatura crete odat cu creterea de nlime se numete
zon de inversiune sau, simplu, inversiune2zotermia este reprezentat de zona n care temperatura este staionar cu
creterea de nlime2Cauzele care produc in!ersiunile i izotermiile sunt multiple:
- radiaia nocturn n nopile senine- in!azii de aer rece care produc in!ersiuni la sol
- comprimarea aerului, in!azii de aer pe diferite straturi, pturi de nori, cldura decondensare a !aporilor de ap
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
34/120
CURS - TOFAN L.
- fronturile meteorologice care produc in!ersiuni sau izotermii n altitudine.n situaia in!ersiunilor la sol se produce ceaa ce are ca efect micorararea
!izibilitii.
4.%. Umezeala aerului#up cum am !zut la structura atmosferei, n aer !om gsi, n afar deelementele c$imice, apa. Aceasta se poate afla sub cele 3 stri de agregare pe care lecunoatem: gazoas, licid i solid, dup cum urmeaz:- starea gazoas !apori de ap, este in!izibil- starea lic$id - sub forma picturilor fine de ap care formeaz ceaa, burnia, ploaia,norii, etc.- starea solid - zpada, g$eaa, grindina, etc.
Coninutul n ap al atmosferei este variabil i provine din evaporarea apelor desuprafa oceane, lacuri, r%uri, transpiraia plantelor, etc.". D!aporarea are loc p%nc%nd aerul de!ine saturat, adic el conine cantitatea maim de !apori, surplusulcondens%ndu-se. Procesul de evaporare depinde de temperatur astfel dactemperatura este mai mare i cantitatea de !apori poate fi mai mare. #ac lum ocantitate de aer i i micorm temperatura, se a8unge la un moment c%nd aerul se !asatura, produc%ndu-se condensarea.
#emperatura la care aerul devine saturat se numete tempertura punctului derou.
3mezeala absolut 43a. e+prim cantitatea de vapori de ap n grame coninutde %m5 de aer n momentul determinrii". 5e detemin astfel: se ia un tub cu osubstan igroscopic care se c%ntrete. 5e aspir prin tub ;m3 de aer i sec%ntrete din nou tubul. #iferena de greutate reprezint tocmai cantitatea de !aporide ap. )mezeala absolut este direct proporional cu temperatura. Astfel iarnaumezeala absolut nu depete gr+m3, iar !ara este peste ;1-;gr+m3.
3mezeala absolut ma+im 43am. e+prim cantitatea ma+im de vapori de ap ce opoate conine %m5de aer la o anumit temperatur.
oC" -31 -/1 -;1 1 ;1 /1 31
)amg+m/" 1.3 ;,; /,3 ,= =, ;0,3 31,
#in tabelul de mai sus se obser! c umezeala absolut ma+im crete odatcu creterea temperaturii aerului.
3mezeala relativ 43r. e+prim raportul dintre umezeala absolut i umezealaabsolut ma+im, n procente 3r.
)r< )a+)am;11 E"3mezeala relativ variaz invers proporional cu temperatura astfel n zilele
clduroase de !ar ea este mai mic, dec%t noaptea c%nd temperatura este maimic". Altfel spus umezeala relativ este raportul dintre tensiunea elastic a vaporilorde ap n momentul respectiv i tensiunea ma+im ce o poate avea aerul latemperatura din momentul respectiv.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
35/120
CURS - TOFAN L.
- Msurarea umezelii#intre mrimile fizice ale umezelii aerului singura care se poate msura direct
este umezeala relati!. Fnstrumentul cu care se face msurarea se numeteigrometru !ezi &ig. 9.0.".
Acesta se construiete cu un fir de pr blond i degresat", care este foartesensibil la umezeal adic se ntinde foarte mult la umezeal".
Gigrometrul 'si$rometrul
>i'. P.. nstrumente de m(surare a umezelii
'entru msurarea temperaturii punctului de rou i a umezelii relati!e sescoate din tabele" se folosetepsirometrul !ezi &ig. 0.".
Acesta este format din dou termometre din care unul are bulbul umed i unulbulbul uscat.
'rin intermediul unei turbine se sufl peste aceste termometre asupra bulbului"
un metru cub de aer. Ha sfiritul operaiei se citete diferena de temperatur.n funcie de temperatura ambiant i de diferena respecti! din tabele se !ascoate umezeala relati! i temperatura punctului de rou.
- &elaii 'ntre temperatur (i umezeal)mezeala aerului este n str%ns legtur cu temperatura sa. Dle sunt direct
proporionale astfel:- umezeala absolut este mai mare !ara dec%t iarna, deoarece din cauza temperaturiiridicate !ara procesul de e!aporare este mai intens, n timp ce iarna e!aporarea estemai sczut, deci i umezeala absolut este mai mic- umezeala absolut maim este cu at%t mai mare cu c%t temperatura aerului este
mai mare un metru cub de aer poate s conin mai muli !apori cu c%t cretetemperatura"
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
36/120
CURS - TOFAN L.
- umezeala relati! reprezent%nd raportul dintre )ai )am!a a!ea un mers in!ers cucel al temperaturii. Astfel, pentru un metru cub de aer pe masur ce i scdemtemperatura, obser!m c scade i )amdeci )rcrete urmrim formula de la pct. 0.".
Demplu: considerm c a!em un metru cub de aer care are ) a < ;1g i
temperatura de ;0oC:)r< )a+)am ;11 < ;1+;0 ;11 < B E#ac scdem temperatura la ;1oC !om a!ea )am< =, g+m i respecti! )ri'. T.9H. Norii Cirrus
>i'. T.91. Norii Cirrostratus
D. Altostratus As" formeaz p%nze albstrii sau cenuii cu aspect !alurit, striat,fibros sau uniform, acoperind parial sau total cerul. 5unt constituii din picturi saupicturi i cristale fine de g$ea. 'roduc rar precipitaii slabe, care iarna a8ung la solsub form de fulguial slab, iar !ara acestea se e!apor n atmosfer.
>i'. T.99. Norii $ltocumulus >i'. T.9B. Norii Cirrocumulus
&. 6imbostratus 6s" apar sub form de pnze n strat gros de nori cenuii,sumbri, cu aspect vaporos. Aceti nori produc precipitaii continue sub form de ploaiesau ninsoare. Au baza la ni!elul inferior iar partea superioar la peste -0 (m. #atoritacestei grosimi, apa se gsete aici n toate strile ei. izibilitatea n norii 6s estesczut datorit picturilor mari i dense.
L. 5tratocumulus 5c" sunt nori sub form de pturi sau bancuri 4benzi. cenuiisau albicioase cu aspect ondulat. Di se formeaz dimineaa i seara. Piua se resorb.#in aceti nori pot s cad precipitaii slabe sub form de ploaie sau ninsori cu fulgimici i rari.
G. 5tratus 5t" nori sub form de pnz continu, pturi destul de densecu obaz uniform i 8oas uneori ating%nd solul. 5unt constituii din picturi fine de ap iar
iarna pot fi formai din cristale fine de g$ea. #au precipitaii sub form de burni acede g$ea".
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
50/120
CURS - TOFAN L.
>i'. T.9K. Norii Nim2ostratus >i'. T.9. Norii Stratocumulus
F. Cumulus Cu" sunt nori cu un contur bine determinat asemntori unor grm0oarede vat. Au culoarea alb, cu partea superioar strlucitoare, iar baza sumbr. 5edez!olt pe !ertical sub form de domuri i turnuri. 6orii Cu se dez!olt n cursul zileisub aciunea curenilor termici con!ecti!i. #e aceea, norii Cu au o variaie diurn, apardimineaa, se dezvolt n cursul zilei i se resorb seara. n cazul unei atmosfereinstabile norii Cu se dez!olt n continuare sub urmtoarele forme:
Fig. 9.26. Norii stratus Fig. 9.27. Norii Cumulus congestus
- Cumulus umulis Cu $um" sunt nori de timp frumos, totdeauna albi i subiri,dispui n petece cu spaii largi ntre ei
- Cumulus mediocris Cu med" cu o dez!oltare mai mare pe !ertical, albistrlucitori. 6u dau precipitaii
- Cumulus congestus Cu con" cu o dez!oltare apreciabil pe !ertical, cu prialbe i cenuii. #au precipitaii sub form de a!erse
*. Cumulonimbus Cb" sunt nori deni i dez!oltai cu etindere mare pe!ertical, cu forme de munte sau turnuri enorme. @aza i mi8locul norului suntntunecoase i sumbre, !%rful !izibil, fibros, sub form de creneluri, nico!al. Halatitudini medii !%rful poate depi ni!elul tropopauzei ;/-; (m". 6orii Cb dau a!ersede ploaie, lapo!i, ninsoare sau grindin. n aceti nori, apa se gsete n cele treistri de agregare: lic$id picturi de ap", !apori i cristale de g$ea. A!ersele carecad din aceti nori sunt nsoite de fenomene ora0oase descrcri electrice".
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
51/120
CURS - TOFAN L.
0orii , sunt foarte periculo(i z,orului datorit tu,ulenei (i a curenilorascendeni-descendeni foarte puternici 12-)2 m3s.
>i'. T.9. Norii Cumulonim2us >i'. T.9T. Norii $ltostratus
5.). 0e,ulozitatea (i plafonul"raciunea de cer acoperit de nori sau cantitatea de nori vizibili de la sol
constituie nebulozitatea, care se determin de obser!ator. 6ebulozitatea se msoarn optimi din suprafaa cerului e: cer acoperit complet B+B, cer partial acoperit 3+B,etc.". 6ebulozitatea total reprezint fraciunea de cer ocupat de toi norii !izibili.6ebulozitatea parial reprezint fraciunea ocupat de un gen de nori e: 3Ci, /As,0Cu, BCb, B6s".
Plafonul reprezint nlimea bazei norului la !erticala locului. 5e msoar cu
balonul, prin radiosonada8e, cu ceilometrul sau cu proiectorul de nori.16. Precipitaiile atmosferice
'rinprecipitaie se nelege apa care cade din nori, indiferent de form stareasub care se prezint". 'recipitaiile fac parte din $idrometeori.
auzele formrii:aporii de ap condensai sub form de picturi fine a!%nd diametrul cuprins
ntre 1,1; mm i 1,1 mm" sau cristalele de g$ea, de asemenea foarte fine, careintr n componena norilor, pentru a da natere $idrometeorilor mii de picturi fine" seunesc i, datorit greutii, cad pe pm%nt.
Ploaiaeste format din picturi de ap cu un diametru mai mare de 1, mm.
'icturile sunt dispersate i au o !itez de cdere de /- m+s. n mod obinuit, ploaiacade din 6imbostratus, 5tratus i 5tratocumulus.7ste periculoas pentru a#iaie$ 'ntruc+t mic(oreaz #izi,ilitatea$ 'nfund
conductele instrumentelor de ,ord$ se depune pe aerona# (i 'ng8ea uneori.@apoviaeste o form de precipitaie format dintr-un amestec de picturi de
ploaie i fulgi de zapad, care cade din norii 6imbostratus.1pada 4ninsoarea. este constituit din cristale ramificate, uneori sub form de
stelue. 5e produce din aceiai nori ca i ploaia.9urnia este o form licid de precipitaie picturi mici i dese de ap cu
diametrul sub 1, mm". 'oate s cad din norii 5tratus, 6imbostratus i uneori din norii5tratocumulus. ceasta este periculoas c+nd 'ng8ea deoarece formeaz polei.
Mzricea este format din grune de g$ea cu diametrul de aproimati!1,/-1, mm.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
52/120
CURS - TOFAN L.
/rindinaesteconstituit din particule sau buci de g$ea cu diametrul ntre -1 mm. )neori poate fi sub form de blocuri-plci. Dste produs de noriiCumulonimbus Cb". 9i aceasta este foarte periculoas pentru a#iaie.
>versaeste o precipitaie lic$id sau solid cade din Cb sau din Cu con" i se
caracterizeaz prin cantitatea mare de ap n timp mic.Ca precipitaii, se mai pot eemplifica:pcla, ceaa, etc.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
53/120
CURS - TOFAN L.
Capitolul +. Caracterizarea principalilor poluani atmosferici
K.1. Clasificarea poluanilor atmosferici
*oluan!ii atmosferici "ot fi clasifica!i in func!ie de starea lor de agregare, sau in
func!ie de ac!iunea lor asu"ra organismului.
A7 +u" starea de agregare, "oluan!ii "ot fi clasifica!i in dou mari gru"e =
- aerosoli0re"re$enta!i "rin "articule solide sau lic'ide cu dimensiuni cu"rinse intre
0// i /,/0 um, dis"ersate in mediul ga$os 6atmosfer7. Sta&ilitatea lor in aer este determinat
in s"ecial de mrimea "articulelor, cele mai mari sedimentand re"ede, iar cele cu dimensiuni
suµnice "utand "ersista mult tim" in atmosfer.
'aze i vapori, gru" care cu"rinde cele mai di%erse su&stan!e c'imice "oluante, de
natur anorganic, ca dio#id de sulf, 'idrogen sulfurat, mono#id i dio#id de car&on, o#i$i ai
a$otului, amoniac, clor, acid fluor'idric etc., sau de natur organic ca 'idrocar&uri alifatice,
'idrocar&uri aromatice, alde'ide, cetone, alcooli, merca"tani etc.
7 +u" ac!iunea asu"ra organismului "oluan!ii "ot fi clasifica!i in=
- poluani iritani, gru" in care intr "ul&erile neto#ice 6"ul&eri fr ac!iune to#ic
s"ecific7 i o serie de ga$e i %a"ori dintre care cei mai im"ortan!i sunt= dio#idul de sulf,
dio#idul de a$ot, clorul i amoniacul.
- poluani fi2rozanica dio#idul de siliciu, o#i$ii de fier i o#i$ii altor metale ca
&ariu, co&altK
- poluani toIici asfiIiai, dintre care cei mai im"ortan!i sunt mono#idul de car&on i
'idrogenul sulfuratK
- poluani toIici sistemici, gru" care cu"rinde un mare numr de "oluan!i anorganici
ca "lum&ul, mercurul, cadmiul, manganul, %anadiul, seleniul, fosforul, fluorul, sau organici ca
"esticidele organofosforice i organoclorurate.
- poluani aler'izani, naturali( de origine %egetal= "olen, fungi, sau de origine
animal= "r, fulgi, "roduse de descuamare i artificiali ( emana!i de unele ramuri ale
industriei c'imice ( industria farmaceutic, industria maselor "lastice, etc
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
54/120
CURS - TOFAN L.
poluani canceri'eni, care "ot fi de natur organic( 'idrocar&urile "oliciclice
aromatice, e"o#i$ii, unele amine alfa i &eta naftilamina, nitro$aminele, de natur
anorganic ( arsenul, cromul, co&altul, &eriliul, nic'elul, seleniul i srurile lor, sau de
natur mineral( a$&estul.
+esigur "ot fi fcute i alte clasificri, dar in studiul "olurii este im"ortant de re!inut
c in general "oluarea este un fenomen com"le# i foarte rar %om intalni in atmosfer un
singur "oluant.
K.9. Caracteristicile principalilor poluani atmosferici
Im"urificarea aerului se "oate face de su&stan!e aflate in cele trei stri fi$ice de
agregare= solid, lic'id i ga$oas. In amestecul lor cu aerul in func!ie de greutatea i
dimensiunea "articulelor de su&stan!, amestecurile sunt denumite "ul&eri"rafsus"ensii
6"entru "articulele solide, cu diametrul mediu 0/bm7 si aerosolinorifumcea! 6 "entru
"articulele solide W 0/bm, "entru su&stan!ele lic'ide sau ga$oase7.
i: ?ul2erile, in func!ie de dimensiuni i com"ortare in atmosfer se "ot clasifica in=
- pul2eri sedimenta2ile, constituite din "articule cu diametrul mai mare de 0/ bm,re$ultate din "rocese mecanice, construc!ii de drumuri, "ul%eri$area solului de ctre
auto%e'icule, unele industrii ca siderurgie, industria materialelor de construc!ii sau ca urmare
a ac!iunii de ero$iune a %antului asu"ra solului. Aceast categorie se caracteri$ea$ "rintr-o
sta&ilitate relati% mic in atmosfer, deoarece se sedimentea$, in func!ie de mrime, cu o
%ite$ uniform accelerat.
- pul2eri in suspensie cu diametrul particulelor cuprins intre H01 i 1H-m ,
re$ultate in s"ecial din "rocesele industriale= industria metalurgic, fa&ricarea aciduluisulfuric, fa&ricarea celulo$ei etc. Sta&ilitatea in atmosfer a acestor "ul&eri este determinat
de mrimea "articulelor, iar in a&sen!a curen!ilor de aer se sedimentea$ cu o %ite$ uniform.
Se de"un la distan! mai mare fa! de sursele de emisie 63-0/ >m7. S"re deose&ire de "rima
categorie, au "utere de difu$iune mai mare, "trun$and in al%eolele "ulmonare. Cele mai
"ericuloase sunt cele care au diametrul cu"rins intre /,3 - 3 bm, care se se"ar foarte greu din
aer, datorit micrii &roYniene caracteristice lor.
- pul2eri in suspensiecu diametrul particulelor su2 H01-m, "ro%in din com&ustiii di%erse reac!ii c'imice i fotoc'imice. Acest gru" de "articule se caracteri$ea$ "rintr-o
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
55/120
CURS - TOFAN L.
micare continu, &roYnian ( datorit ciocnirii lor cu moleculele fa$ei dis"erse. In aceste
condi!ii, "articulele din acest domeniu de mrime "ractic nu se sedimentea$. *ersisten!a lor
in atmosfer de"inde de "osi&ilitatea intalnirii cu alte "articule, cu care "rin coagulare
formea$ agregate, care datorit mrimii, se sedimentea$. ite$a de coagulare este in func!ie
de concentra!ia acestui ti" de "articule, iar micarea aerului accelerea$ formarea de agregate.
Coagularea este caracteristic in s"ecial "articulelor suµnice i este deose&it de
im"ortant "entru auto"urificarea atmosferei, deoarece in ca$ul "articulelor cu diametrul su&
/,0 bm i in concentra!ii de cca 0mgm9, gradul de coagulare "oate a5unge la 2/ D "e or.
*ul&erile "re$int ca "ro"iet!i fi$ice=
- su"rafa!a mare6 de e#. 0 cm9cuar! mcinat la 0bm 9%a ocu"a ; m37K
- ca"acitatea de a&sor&!ie a radia!iilor calorice, cedand cldura du" incetarea
radia!ieiK
- se incarc electrostatic, "rin frecare, sau "rin adsor&!ie de ioni 6de e#. "ul&erile
metalice se incarc HM, iar cele nemetalice H-H7K
- unele "ot e#"loda sau se "ot a"rinde 6n, S, de#trina, sau cr&une, Al7
- "articulele moi se de"un la ni%elul cilor res"iratorii su& forma unei "aste 6dau
tra'eite, &ronite7, iar cele ascuti!e, "ot "ro%oca le$iuniK
- adsor& diferite su&stan!e lic'ide sau ga$oaseK- formea$ cea!, constituind nuclei de condensareK
*articulele in sus"ensie in aer, in s"ecial cele cu dimensiuni mici, "artici" la
fenomenul de diminuare a %i$i&ilit!ii "rin difu$area luminii. *articulele care difu$ea$ cel
mai mult lumina, deci reduc mult %i$i&ilitatea, sunt cele cu dimensiuni cu"rinse intre /,9 i
/,; bm. *articulele mai mari difu$ea$ lumina mai "u!in, dar ele "ot reduce %i$i&ilitatea "rin
a&sor&!ia luminii.
Compoziia cJimic( a pul2erilor este foarte %ariat i de"endent de naturasurselor de "oluare astfel=
- "ul&erile emise de centralele termice care ard cr&une sunt formate din "articule
de cr&une i o serie de o#i$i ca Fe 3O9, gO, CaO, Al3O9, Na3O, 3O, "recum i
dio#id de siliciu, sulfati, fosfa!i.
- "ul&erile emise de termocentralele care ard "etrol, in afar de "articule de
cr&une, con!in cantit!i mai mici de o#i$i metalici Fe3O9, NiO, 3O9, Al3O9, dar
cantit!i mai mari de sulfa!i.
- "ul&erile emise de o!elrii "ot con!ine "an la 1/ D fier su& form de Fe3O9K
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
56/120
CURS - TOFAN L.
- "ul&erile emise de fa&ricile de ciment sunt un amestec de o#i$i in care "redomin
CaO, CaCO9, SiO3,Al3O9K
- auto%e'iculele cu motoare +iesel emit "articule de funingine, iar cele cu motoare
cu e#"lo$ie, care consum &en$in cu cifr octanic ridicat, in afar de
funingine emit "articule de "lum& su& form de 'alogenuri i o#i'alogenuri.
O serie de "oluan!i emii ini!ial su& form ga$oas= SO 3, NO3, "ot "artici"a in
atmosfer la o serie de reac!ii i regasi!i ca sulfa!i sau nitra!i ai di%erselor metale.
In afar de com"onentele de origine anorganic, "articulele de origine organic, sau
su&stan!ele organice adsor&ite "e "articule in sus"ensie, au o im"ortan! deose&it.
Anali$a c'imic a "ul&erilor din atmosfera marilor orae a e%iden!iat "re$en!a
'idrocar&urilor aromatice "oliciclice ( su&stan!e cu efecte cancerigene.
*ul&erile, re"re$entand un "oluant ma5or al atmosferei, ma5oritatea statelor au sta&ilit
norme "ri%ind concentra!iile ma#ime admise in atmosfera $onelor locuite.
+e e#em"lu, Normele Uniunii )uro"ene im"un "entru "articulele in sus"ensie,
res"ectarea %alorii limit de 32/ bg m9, "entru 9 $ile consecuti%e de determinare.
O..S. recomand in cadrul criteriilor de calitate a aerului o mediean de 2/ bg m9.
ii: Su2stanele licJidere$ultate in "rocesele industriale "ot forma aerosoli cu aerul,datorit %olatilit!ii lor, cum sunt gudroanele din cocserie, sol%en!ii din lacuri i %o"sele,
insecticidele lic'ide etc. a"orii se "ot im"ratia "e diferite distan!e, afectand in "rimul rand
muncitorii la locul de "roduc!ie, se "ot de"une "e "lante, cldiri, etc.
iii: Su2stanele 'azoase din aer
Compuii car2onului
+intre "oluan!ii ga$oi, din "unct de %edere cantitati%, com"uii car&onului ocu"
"rimul loc. Anual se descarc in atmosfer miliarde de tone, de"aind cu mult "osi&ilit!ile de
a&sor&!ie ale atmosferei "lanetare. *oluan!ii cei mai frec%en!i sunt= mono#idul de car&on
6CO7, &io#idul de car&on 6CO37, 'idrocar&urile i alte com"ui organici.
MonoIidul de car2on, este cel mai rs"andit "oluant al aerului, emisiile sale
de"ind suma emisiilor tuturor celorlal!i "oluan!i.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
57/120
CURS - TOFAN L.
)ste un ga$ incolor, inodor i insi"id, cu densitate mai mic decat a aerului. )ste
"u!in solu&il in a".
+in "unct de %edere c'imic, la tem"eratura o&inuit este un ga$ foarte "u!in reacti%.
In condi!iile atmosferice normale mono#idul de car&on nu reac!ionea$ nici cu o#igenul, nici
cu a"a.
La altitudini de 0// >m, la tem"eraturi de "este 2// /C, au loc reac!iile =
CO V O9 CO9
CO D9O CO9 D9
+e asemenea, in condi!ii normale nu reac!ionea$a nici cu o$onul, nici cu dio#idul de
a$ot, deoarece aceste reac!ii ar a%ea ne%oie de energii foarte mari, ce nu sunt intalnite in mod
normal in atmosfer.
ono#idul de car&on "oate lua natere in atmosfer in tim"ul descrcarilor electrice
i a fost identificat in ga$ele emanate de %ulcani, dar sursele naturale nu contri&uie la "oluarea
atmosferei. Ni%elurile de fond, la care se adaug "ro&a&il i mono#idul de car&on re$ultat din
sursele te'nologice, sunt foarte mici. Astfel in $ona *acificului de Nord s-au inregistratconcentra!ii ale CO de a"ro#imati% /,/31 mgm9, in 8roenlanda de /,/;-/,B; mgm9, iar in
Alas>a, concentra!ii de /,/;9 (/,311 mgm9aer.
ono#idul de car&on a"are in tim"ul com&ustiilor incom"lete.
Com&ustia are loc in tre"te=
9C O9 9CO
9CO O9 9 CO9
*rima reac!ie decurge cu o %ite$ de 0/ ori mai mare decat a doua i dac nu este
suficient o#igen "entru a se asigura i a doua reactie, "rodusul final %a fi mono#id de car&on.
In industrie, din moti%e economice, com&ustiile sunt &ine reglate i industria
contri&uie "u!in la "oluarea atmosferei cu mono#id de car&on. *rinci"ala surs de "oluare o
constituie trans"orturile i in s"ecial auto%e'iculele.
-
8/13/2019 Curs Atmosfera Si Meteo
58/120
CURS - TOFAN L.
Fiind foarte sta&il, mono#idul de car&on eliminat in atmosfer ar tre&ui s se
acumule$e, totui concentra!iile din aer nu cresc "e msura emisiilor. Acest lucru ar "utea fi
e#"licat "rin migrarea in straturile inalte ale atmosferei, unde radia!iile ultra%iolete intense l-ar
o#ida la CO3, sau "rinmeta&oli$area lui in CO3sau C,de ctre unele microorganisme din
sol, sau "rin a&sor&!ia de ctre a"ele oceanelor sau "e anumite su"rafe!e. Fiind foarte sta&il in
atmosfer, tim"ul sau de re$iden! in aer este mare, de la cate%a luni la 2 ani.
Concentra!ia mono#idului de car&on in atmosfera $onelor ur&ane "oluate este foarte
%ariat, de la ca!i%a ""m la $eci sau c'iar sute de ""m, i de"endent de intensitatea traficului
auto%e'iculelor, "recum i de condi!iile meteorologice.
Factorii meteorologici= stagnarea aerului, in%ersia termic i umiditatea, determin
acumularea la ni%elul solului a unor concentra!ii ridicate de mono#id de car&on.
ioIidul de car2on %CO9:0 se gsete in mod normal in atmosfer, in "ro"or!ie de
/,/9 D, re$ultat din surse naturale 6 res"ira!ia "lantelor i a animalelor, fermenta!ii etc7 i
antro"ice 6 com&ustii, industrie7.
CO3este un ga$ incolor, inodor i insi"id, cu densitate mai mare decat a aerului, de
aceea se "roduc asfi#ii in "u!uri i grote s"ate in s"ecial in su&straturi calcaroase.
)fectul to#ic al acestui ga$ este mai "u!in im"ortant din "unct de %edere ecologic,
fa! de im"ortan!a sa in modificarea &alan!ei termice a "lanetei, fiind im"licat in mod direct increterea efectului de ser, e#"licat in amnunt intr-un ca"itol a"arte.
Didrocar2urile i ali compui or'anici volatili.
Cantitatea de com"ui organici ai car&onului din atmosfer a crescut mult "rin
de$%oltarea c'imiei organice i a trans"ortului.
idrocar&urile alifatice sunt inerte, din "unct de %edere &ioc'imic, fa! de
organismele %ii. )fecte to#ice ale acestora a"ar la concentra!ii mari 6 B// mgm97, care nu se
ating in atmosfer.idrocar&urile aromatice monociclice i "oliciclice sunt cunoscute "entru to#icitatea
lor mare in mediu, ele "ro%enind din com&ustia incom"let a car&uran!ilor lic'i$i i din
e%a"orarea lor din re$er%oare. en$enul, toluenul, #ilenul, trimetil &en$en