I. AERUL, SURSĂ VITALĂ

I.1. Atmosfera

Definiţie

Atmosfera este învelișul de aer care înconjoară Pământul.

Atmosfera Pământului conține:

  • azot (nitrogen) molecular diatomic (N2) în proporție de 78%;
  • oxigen molecular diatomic (O2) în proporție de 21%;
  • argon (Ar) în proporție de 0,92%;
  • dioxid de carbon (CO2) în proporție de 0,04%;
  • ozon sau oxigen triatomic (O3);
  • alte gaze, praf, fum etc.

Atmosfera terestră are o masă de cca 4,9 • 1018 kg și este alcătuită, în funcție de temperatură, din mai multe straturi:



Observaţie

De ce este cerul albastru? Lumina Soarelui o vedem albă, însă ea este compusă din lumini (radiații) din cele șapte culori ale curcubeului, date de acronimul

Aerul reflectă culoarea albastră și de aceea vedem cerul albastru.



I.2. Importanța aerului pe Pământ

Importanța aerului pe Pământ
  • Oxigenul din aer întreține viața.

  • Stratosfera, care conţine stratul de ozon, absoarbe cea mai mare parte a radiaţiilor ultraviolete. Dacă ar pătrunde în totalitate până la suprafaţa terestră, aceste radiaţii ar distruge viaţa de pe planetă, deoarece temperatura ar crește foarte mult.

  • Arderea combustibililor.



I.3. Sursele de poluare a aerului atmosferic. Efectul de seră.




Definiţie

Substanțele care poluează aerul și schimbă compoziția acestuia se numesc poluanți.

Poluanții sunt de două feluri:

a) Substanțe poluante naturale: compuși ai sulfului (din emanațiile vulcanice), compuși ai azotului și dioxid de carbon (din descompunerea resturilor vegetale și animale).

b) Substanțe poluante artificiale: compuși ai sulfului, ai azotului și ai carbonului, ozonul de la nivelul solului- rezultați în urma arderii combustibililor, proceselor industriale, folosirii de pesticide (omoară dăunătorii culturilor agrare).

Consecințele poluării aerului:

1) Poluarea aerului are efecte dăunătoare asupra sănătăţii oamenilor: bronşite acute şi cronice, crize de astm, boli cardiovasculare, alergii la polen, cancere pulmonare şi ale căilor respiratorii şi afecţiuni ale aparatului reproducător.



2) Majoritatea poluanților sunt „spălați” de către ploaie, zăpadă sau ceață și sunt transformați în acizi care se combină cu ploaia. Această ploaie acidă cade peste lacuri și păduri, unde poate duce la moartea peștilor sau plantelor și poate să afecteze întregi ecosisteme.

3) Una din cele mai mari probleme cauzate de poluarea aerului este încălzirea globală, o creștere a temperaturii Pământului. Ea este cauzată de acumularea unor gaze atmosferice, cum ar fi dioxidul de carbon și alte gaze, cunoscute sub denumirea de gaze de seră, care reduc căldura disipată de Pământ, dar nu blochează radiațiile Soarelui. Din cauza efectului de seră se așteaptă ca temperatura globală să crească cu multe consecințe dezastroase:

  • schimbarea tiparul climatic,

  • afectarea producției agricole,

  • modificare distribuției animalelor și plantelor

  • creșterea nivelul mării.

Dintre gazele rezultate în procesele de ardere a combustibililor, dioxidul de carbon contribuie cel mai mult la producerea efectului de seră, dar și freonii, metanul, etanul, oxizii de azot, oxizii de sulf, ozonul etc.

Aceste gaze din atmosfera Pământului se comportă ca pereții unei sere - captează și rețin căldura soarelui reflectată de Pământ, astfel încât aceasta nu mai este eliberată înapoi spațiu.

Astfel în 2016 a avut loc Acordul de la Paris, o înțelegere între 73 de țări care are ca scop păstrarea creșterii temperaturii globale sub două grade Celsius și scăderea emisiilor de dioxid de carbon provenite din arderea de combustibili fosili.

Definiție

Efectul de seră este procesul de încălzire a planetei din cauza razelor reflectate de gazele de seră din atmosferă înapoi spre suprafața Pământului.



Cauza principală a efectului de seră constă în acea cantitate enormă de dioxid de carbon și altor substanțe cu efect de seră ce se acumulează în stratul aerian formând o „plapumă”. Ele dau posibilitate razelor ultraviolete și infraroșii de la Soare să treacă foarte ușor, ajungând la suprafața solului. Aceste raze se transformă în energie termică, iar energia termică de la suprafața solului prin acest strat trece mult mai greu în așa fel încât se creează situația – cu cât plapuma este mai groasă cu atât sub ea este mai cald.


Experiment

1. Efectul de seră


Materiale necesare: 2 borcane (pahare), termometru, folie de plastic, calorifer.

Descrierea experimentului:

  • Măsoară temperatura apei de la robinetul de apă rece.

  • Pune aceeași cantitate de apă în fiecare borcan.

  • Acoperă unul dintre borcane cu o folie de plastic și așază-le pe un calorifer. Dacă este Soare, așază cele două borcane în bătaia razelor solare.

  • Măsoară temperatura apei din cele două borcane după aproximativ o oră.

  • Cum sunt temperaturile apei din cele două borcane ?

Observaţie

Temperatura apei din borcanul acoperit cu folie este mai mare decât cea a apei din borcanul neacoperit.


Concluzia experimentului:

Folia de plastic acționează asemănător cu folia care acoperă o seră. În același mod gazele cu efect de seră păstrează o parte din căldura provenită de la soare. Borcanul cu apă joacă rolul Pământului care reflectă radiația infraroșie primită de la Soare. Folia de plastic joacă rolul gazelor de seră care întorc (reflectă) radiația reflectată de Pământ, ducând la încălzirea globală a Pământului.



I.4. Măsuri de combatere a efectului de seră.

Măsuri de combatere a efectului de seră:
  • Tot mai multe termocentrale pe cărbuni folosesc tehnologii de desulfurizare, pentru a "curăţa" gazele emise de sulf. O astfel de staţie de desulfurizare poate elimina circa 95% din conţinutul de sulf al gazelor emise în atmosferă.

  • Folosirea mașinilor ecologice, a bicicletelor și trotinetelor electrice.

  • Îmbunătățirea calității carburanților.

  • Folosirea transportului în comun.

  • Reducerea consumului de energie prin achiziționarea de aparate electrocasnice care consumă puțină energie electrică ( clasa A) și oprirea aparatelor și becurilor când nu avem nevoie de ele.