Luku 3. Ilmakehä suojaa ja suodattaa. Manner 2

Transkriptio

1 Luku 3 Ilmakehä suojaa ja suodattaa

2 Sisällys Ilmakehä eli atmosfääri Ilmakehän kerrokset Ilmakehä kaasukoostumuksen mukaan Ilmakehä lämpötilan mukaan Säteilytase ja säteilyn absorboituminen Kasvihuoneilmiö Otsonikerros Otsonin synty Otsonin tuhoutuminen Otsonin mittaaminen Otsoniohentuman seuraukset

3

4 Ilmakehä suojaa elämää Lähes kaikilla Aurinkokuntamme planeetoilla on ympärillään jonkinlainen kaasukehä, mutta vain maasta on löydetty elämää. Maapallolle ominaisen ilmakehän muodostuminen on luonut edellytykset nykyisen kaltaisen elämän kehittymiselle.

5 Ilmakehä eli atmosfääri Ilma on kaasuseos typpeä (78 %) happea (21 %) argonia (alle 1 %) hiilidioksidia (0,04 %) muita kaasuja Lisäksi vesihöyryä, kiinteitä aineita (esim. tuhka ja pöly) ja hiukkasia eli aerosoleja

6

7 Ilmakehä kaasukoostumuksen mukaan Homosfääri Kaasukoostumus tasalaatuista ja sekoittunutta Ulottuu maanpinnalta noin 100 km:iin asti Heterosfääri Kaasut ovat kerrostuneina oman molekyylipainonsa mukaan Ulottuu 100 km:n korkeudelta ylöspäin

8 Tehtävä 1 Jakaudutaan 4 ryhmään. Valitkaa yksi ilmakehän kerros ja siihen liittyvä paussi. Lisätkää ne oikeaan kohtaan Paldettiin ja kertokaa kerroksen pääpiirteet. Troposfääri tropaussi Stratosfääri stratopaussi Mesosfääri mesopaussi Ionosfääri Termosfääri

9 Ilmakehän lämpötilan mukaan Troposfääri elämälle soveltuva kerros, sääilmiöt Stratosfääri otsonikerros Mesosfääri meteorit ja valaisevat yöpilvet Termosfääri alaosa ionosfääri, jossa esiintyvät revontulet Eksosfääri ilmakehän uloin osa, joka vaihettuu avaruudeksi Ks. kirjan kuva 3.2.

10

11

12 Ilmakehän lämpötilan mukaan Magnetosfääri eli Maan magneettikentän vaikutusalue Ulottuu kauas ilmakehän ulkopuolelle

13 Säteilytase ja säteilyn absorboituminen Aurinkovakio: Lyhytaaltoinen säteily, joka saapuu ilmakehän yläosaan. Noin 50 % saavuttaa maanpinnan ja n. 20 % imeytyy ilmakehään. Noin 30 % heijastuu pilvistä tai siroaa ilman molekyyleistä avaruuteen. Troposfäärin kaasut päästävät lävitseen Auringon lyhytaaltoisen säteilyn, mutta estävät maanpinnan pitkäaaltoista säteilyä karkaamasta avaruuteen.

14 Säteilytase ja säteilyn absorboituminen Albedo eli heijastuskyky Tummat pinnat imevät itseensä säteilyä (esim. tumma kallio). Vaaleat pinnat heijastavat säteilyä (esim. lumi). Auringon säteily jakautuu epätasaisesti maapallon pinnalle Energian ylijäämäalueet: 35. leveyspiirien välinen alue. Energian alijäämäalueet: alueet, joille Auringon säteily osuu viistosti.

15 Tehtävä 2 Selitä mikä on kasvihuoneilmiö? Miksi kasvihuoneilmiö voimistuu?

16

17 Otsonikerros Sijaitsee stratosfäärissä (pitoisuus suurimmillaan noin km:n korkeudessa). Otsoni on hapen kolmiatominen molekyyli (O 3 ). Otsoni on voimakas hapetin. O 3 -molekyylit sitovat haitallista UV-B- ja UV-C-säteilyä suojaa maapallon elämää UV-B- ja UV-C-säteily vahingoittavat eläviä soluja ja aiheuttavat mutaatioita.

18 Otsonin synty Syntyy stratosfäärissä km:n korkeudella Auringon ultraviolettisäteilyn käynnistämistä fotokemiallisista reaktioista. Alailmakehän (troposfäärin) otsoni on ilmansaaste, jota syntyy päästöistä.

19 Otsonin tuhoutuminen Kloori toimii katalyyttinä, eli sitä ei kulu reaktioissa. Yksi klooriatomi voi tuhota jopa otsonimolekyyliä ennen muuntumistaan. Talvella polaaripyörre voimistuu ja eristää napaalueiden ilmamassan, mikä johtaa otsonikerroksen ohentumiseen. Pyörteen sisällä lämpötila laskee ja syntyy stratosfäärin polaaripilviä.

20 Otsonin tuhoutuminen Pilvikiteiden pinnalla varastoyhdisteet muuntuvat esim. Cl 2 -kaasuksi, joka fotokemiallisesti hajoaa edelleen klooriatomiksi tuhoaa aktiivisesti otsonia. Kaamoksen aikana ei Auringon säteilyä eikä fotokemiallisia reaktioita. Kaamoksen loppuessa ilmamassaan pääsee UV-säteilyä, joka synnyttää klooriatomeja otsonia tuhoutuu uutta otsonia ei pääse ilmamassaan (polaaripyörre) otsonikato.

21 Otsonin mittaaminen Mittaukseen käytetään Dobsonin yksikköä (Dobson Unit, DU). Vaihteluväli: pohjoisella pallonpuoliskolla DU eteläisellä pallonpuoliskolla DU päiväntasaajalla noin 260 DU Otsoniohentuma on kyseessä silloin, kun Dobsonin yksikkö on alle 220.

22 Otsoniohentuman seuraukset Lisääntynyt UV-säteily: aiheuttaa melanoomaa (UVA) vanhentaa ihoa (UVA ja UVB) heikentää vastustuskykyä (UVB) vaikuttaa tuottajien yhteyttämistehoon perustuotanto vähenee aiheuttaa satomenetyksiä nälänhätä lisää kasvitauteja ja tuholaisten määrää

23 Otsoniohentuman seuraukset Lisääntynyt UV-säteily: aiheuttaa melanoomaa (UVA) vanhentaa ihoa (UVA ja UVB) heikentää vastustuskykyä (UVB) vaikuttaa tuottajien yhteyttämistehoon perustuotanto vähenee aiheuttaa satomenetyksiä nälänhätä lisää kasvitauteja ja tuholaisten määrää

24

25

26

27

28

29

30

31