Ionizarea aerului

  • View
    64

  • Download
    3

Embed Size (px)

Text of Ionizarea aerului

Ionizarea aerului

Ionizarea aerului

Ionizarea aerului este o proprietate a atmosferei tereste cu profunde implicatii asupra proceselor fundamentale ale metabolismului energetic uman.

resiunea continua pe care vantul solar o exercita asupra campului magnetic terestru face ca, din centurile de radiatii ale Pamantului, sa evadeze permanent particule care, urmand traiectorii helicoidale de-a lungul liniilor de flux ale campului magnetic, patrund adanc in atmosfera si ionizeaza moleculele din componenta aerului

Gradul de ionizare a aerului scade pe masura cresterii latitudinii (maximul de ionizare inregistrandu-se in dreptul latitudinilor temperate, datorita intensitatii mai mari a radiatiilor ionizante si grosimii mai mici a stratului de aer (8-9 km) (Fig. 4), si altitudinii (valori maxime de ionizare atingandu-se in stratul de aer situat pana la inaltimea de 20 km, caracterizat prin valori ridicate ale densitatii aerului). De fapt, diagramele variatiei altitudinale ale ionizarii aerului, intocmite de Whipple Jr. (1965) pe baza datelor culese de rachetele V2 deasupra Canadei, releva tendinte diferite de niveluri altitudinale (Fig. 5). Astfel, procesele de ionizare incep sa se faca simtite doar de la inaltimea de 40 km, la care atmosfera terestra devine relativ mai consistenta, pentru a atinge valori maxime in jurul altitudinii de 20 km, unde aerul este sensibil mai dens si poate absorbi cea mai mare parte a radiatiilor corpusculare solare.

Aurora boreala

Aurora boreala in AlaskaAurora polara este un fenomen optic ce consta intr-o stralucire intensa observata pe cerul nocturn in regiunile din proximitatea zonelor polare, ca rezultat al impactului particulelor de vant solar in campul magnetic terestru. Cand apare in emisfera nordica, fenomenul e cunoscut sub numele de aurora boreala, termen folosit initial de Galileo Galilei, cu referire la zeita romana a zorilor, Aurora, si la titanul care reprezenta vanturile, Boreas. Apare in mod normal in intervalele septembrie-octombrie si martie-aprilie. In emisfera sudica, fenomenul poarta numele de aurora australa, dupa James Cook, o referinta directa la faptul ca apare in sud.

Fenomenul nu este exclusiv terestru, fiind observat si pe alte planete din sistemul solar, precum Jupiter, Saturn, Marte si Venus. Totodata, fenomenul este de origine naturala, desi poate fi reprodus artificial prin explozii nucleare sau in laborator.

Mecanism

Aurora apare in mod obisnuit atat ca o stralucire difuza cat si ca o cortina extinsa in spatiu orizontal. Cateodata se formeaza arcuri care isi pot schimba forma permanent. Fiecare cortina este compusa dintr-o serie de raze paralele si aliniate pe directia liniilor de camp magnetic, sugerand faptul ca fenomenul de pe planeta noastra este aliniat cu campul magnetic terestru.

De asemenea, variabilitatea unor anumiti factori poate determina formarea de linii aurore de tonalitati si culori diferite. Aurora polara terestra e provocata de ciocnirea unor particule incarcate electric (de exemplu electroni) din magnetosfera cu atomi din straturile superioare ale atmosferei terestre, aflate la altitudini de peste 80 km. Aceste particule electrice au o energie de 1 pana la 15 keV iar coliziunea lor cu atomii de gaz din atmosfera determina energizarea acestora din urma.

Prin fiecare coliziune o parte din energia particulei este transmisa atomului atins, intr-un proces de ionizare, disociere si excitare a particulelor. In timpul ionizarii, electronii se desprind de atom, care incarca energie si determina un efect de ionizare de tip domino in alti atomi.

In general, efectul luminos este dominat de emisiunea de atomi de oxigen in straturile superioare ale atmosferei (aproximativ 200 de kilometri de altitudine), care produce tonalitatea verde. Cand se produc furtuni puternice, straturile inferioare ale atmosferei sunt atinse de vantul solar (la aproximativ 100 de kilometri altitudine), producand tonalitatea rosu inchis prin emisiunea de atomi de azot (predominanta) si oxigen. Atomii de oxigen emit tonalitati de culori variate, desi, de cele mai multe ori, se intalnesc rosul sau verdele.

In general, efectul luminos este dominat de emisiunea de atomi de oxigen in straturile superioare ale atmosferei (aproximativ 200 de kilometri de altitudine), care produce tonalitatea verde. Cand se produc furtuni puternice, straturile inferioare ale atmosferei sunt atinse de vantul solar (la aproximativ 100 de kilometri altitudine), producand tonalitatea rosu inchis prin emisiunea de atomi de azot (predominanta) si oxigen. Atomii de oxigen emit tonalitati de culori variate, desi, de cele mai multe ori, se intalnesc rosul sau verdele.

Distrugerea stratului de ozon

Aerul pe care il inspiram este parte din atmosfera ,amestecul de gaze ce acopera globul pamantesc.Acest amestec de gaze asigura viata pe pamant si ne protejeaza de razele daunatoare ale Soarelui.

Atmosfera este formata din circa 10 gaze diferite ,in mare parte azot (78%) ,si oxigen (21%). Acel 1% ramas este format din argon ,dioxid de carbon ,heliu si neon.Toate acestea sunt gaze neutre ,adica nu intra in reactie cu alte substante.Mai exista urme de dioxid de sulf ,amoniac, monoxid de carbon si ozon (O3) precum si gaze nocive ,fum ,sare,praf si cenusa vulcanica.

Echilibrul natural al gazelor atmosferice care s-a mentinut timp de milioane de ani ,este amenintat acum de activitatea omului.Aceste pericole ar fi efectul de sera ,incalzirea globala ,poluarea aerului, subtierea stratului de ozon si ploile acide.

In ultimii 200 ani industrializarea globala a dereglat raportul de gaze necesar pentru echilibrul atmosferic.Arderea carbunelui si a gazului metan a dus la formarea unor cantitati enorme de dioxid de carbon si alte gaze ,mai ales dupa sfarsitul secolului trecut a aparut automobilul.Dezvoltarea agriculturii a determinat acumularea unor cantitati mari de metan si oxizi de azot in atmosfera.

Efectul de sera:

Gazele deja existente in atmosfera trebuie sa retina caldura produsa de razele soarelui reflectate pe suprafata Pamantului.Fara aceasta Pamantul ar fi atat de rece inat ar ingheta oceanele iar oamenii ,animalele si plantele ar muri.

Insa atunci cand din cauza poluarii creste proportia gazelor numite gaze de sera ,atunci este retinuta prea multa caldura si intregul pamant devine mai cald.Din acest motiv in secolul nostru temperatura medie globala a crescut cu o jumatate de grad.

Oamenii de stiinta sunt de parere ca aceasta crestere de temperatura va continua ,si dupa toate asteptarile ,pana la mijlocul secolului urmator va ajunge la valoarea de 1,5-4,5 grade C.

Dupa unele estimari ,in zilele noastre peste un miliard de oameni inspira aer foarte poluat ,in special cu monoxid de carbon si dioxid de sulf ,rezultate din procesele industriale.Din aceasta cauza ,numarul celor care de afectiuni toracice-pulmonare ,in special in randul copiilor si al batranilor ,este in continua crestere. La fel si frecventa cazurilor de cancer de piele este in crestere.Motivul este stratul de ozon deteriorat ,care nu mai retine radiatiile ultraviolete nocive

Gauri in stratul de ozon:

Stratul de ozon din stratosfera ne protejeaza retinand razele ultraviolete ale soarelui.Deoarece in zilele noastre a crescut foarte mult folosiria hidrocarburilor clorinate ,fluorinate in flacoane cu aerosoli ,frigidere ,detergenti si polistiroli ,aceste gaze au ajuns in aer in cantitati mai mari decat cele care ar putea fi suportate de atmosfera.Pe masura ce se ridica ,se descompun ,formandu-se cloridioni ,care ataca si distrug stratul de ozon.

Efectul respectiv a fost semnalat pentru prima oarea in anul 1985 de catre oamenii de stiinta care lucrau in Antarctica ,in momentul in care au observat formarea unei gauri in stratul de ozon. Cercetatorii au fost ingrijorati de faptul ca stratul de ozon s-ar putea rarefia si in alte parti ale Globului ,crescand nivelul radiatiilor nocive.Din nefericire in anul 1995 s-a observat ca si in zona Arcticii si a Europei de N s-au format gauri in stratul de ozon

Ploi acide:

Ploaia acida se formeaza atunci cand dioxidul de sulf sau oxizii de azot ,ambele rezultate ale poluarii industriale ,se amesteca in atmosfera cu aburii de apa. Ploaia acida distruge plantele si animalele.Paduri intregi au disparut din cauza ploilor acide.Mai rau este daca aceste ploi acide ajung in lacuri sau rauri care le duc la distanta ,omorand si cele mai mici organisme.Dupa estimarea oamenilor de stiinta pana in anul 2001 vor fi doar in Statele Unite si in Canda 50.000 lacuri moarte biologic.

Dereglarea echilibrului natural al atmosferei nu poate decat sa dauneze Pamantului.

Din cauza incalzirii globale ,va creste nivelul marilor ,regiunile situate mai jos fiind inghitite de apa. Este de asteptat ca apa sa inghita orasele Londra sau New York. Poluarea resurselor de apa poate atrage dupa sine izbucnirea unor epidemii ,aparitia unor boli grave si moartea.Sunt modificate si raporturile repartizarii precipitatiilor:regiuni intregi pot fi secate complet ,ducand la foamete si la pierderea multor vieti omenesti.

In 1995 in Marea Britanie dintre copii sub 18 ani ,fiecare al saptelea a suferit de astm.Inflamatia alveolelor pulmonare produce dificultati respiratorii si senzatii de sufocare.

In zilele noastre atentia este orientata din ce in ce mai mult spre problemele de mediu; multe dintre guverne iau in considerare subiectele verzi.In intreaga lume pastrarea resurselor energetice este o problema acuta.

In intreaga lume sunt pornite campanii care incearca sa convinga guvernele sa renunte la distrugerea padurilor ecuatoriale.Populatia contribuie la aceste campanii ,prin faptul ca nu mai cumpara produse fabricate din lemn tropical ,reducand oarecum cerere