KHIQUYEN
Chia sẻ bởi Đăng Thị Tuyết Lan |
Ngày 23/10/2018 |
49
Chia sẻ tài liệu: KHIQUYEN thuộc Bài giảng khác
Nội dung tài liệu:
2/27/2011
TUYETLAN
1
THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN
2/27/2011
TUYETLAN
2
I.Định nghĩa khí quyển:
II.Sự hình thành khí quyển:
III.Cấu trúc khí quyển:
IV.Hiện trạng bầu khí quyển:
V.Biện pháp ngăn chặn và khắc phục ô nhiễm khí quyển:
2/27/2011
TUYETLAN
3
I.Định nghĩa khí quyển:
K hí quyển Trái Đất là lớp các chất khí bao quanh hành tinh Trái Đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Nó gồm có nitơ (78,1% theo thể tích) và ôxy (20,9%), với một lượng nhỏ agon (0,9%), điôxít cacbon (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và một số chất khí khác. Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất bằng cách hấp thụ các bức xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm.
2/27/2011
TUYETLAN
4
Bầu khí quyển không có ranh giới rõ ràng với khoảng không vũ trụ nhưng mật độ không khí của bầu khí quyển giảm dần theo độ cao. Ba phần tư khối lượng khí quyển nằm trong khoảng 11 km đầu tiên của bề mặt hành tinh. Tại Mỹ, những người có thể lên tới độ cao trên 50 dặm (80,5 km) được coi là những nhà du hành vũ trụ. Độ cao 120 km (75 dặm hay 400.000 ft) được coi là ranh giới do ở đó các hiệu ứng khí quyển có thể nhận thấy được khi quay trở lại. Đường Cacman, tại độ cao 100 km (62 dặm), cũng được sử dụng như là ranh giới giữa khí quyển Trái Đất và khoảng không vũ trụ
2/27/2011
TUYETLAN
5
II.Sự hình thành khí quyển:
2/27/2011
TUYETLAN
6
Khí quyển trái đất hình thành:
Khí quyển là lớp vỏ ngoài của trái đất với ranh giới dưới là bề mặt thuỷ quyển, thạch quyển và ranh giới trên là khoảng không giữa các hành tinh. Khí quyển trái đất được hình thành do sự thoát hơi nước, các chất khí từ thuỷ quyển và thạch quyển.
Thời kỳ đầu, khí quyển chủ yếu gồm hơi nước, amoniac, metan, các loại khí trơ và hydro. Dưới tác dụng phân huỷ của tia sáng mặt trời hơi nước bị phân huỷ thành oxy và hydro. Oxy tạo ra tác động với amoniac và metan tạo ra khí nitơ và cácboníc.
2/27/2011
TUYETLAN
7
Quá trình tiếp diễn, một lượng hidro nhẹ mất vào khoảng không vũ trụ, khí quyển còn lại chủ yếu là hơi nước, nitơ, cácboníc, một ít oxy. Thực vật xuất hiện trên trái đất cùng với quá trình quang hợp đã tạo nên một lượng lớn oxy và làm giảm đáng kể nồng độ CO2 trong khí quyển. Sự phát triển mạnh mẽ của động thực vật trên trái đất cùng với sự gia tăng bài tiết, phân huỷ xác chết động thực vật, phân huỷ yếm khí của vi sinh vật đã làm cho nồng độ khí N2 trong khí quyển tăng lên nhanh chóng, để đạt tới thành phần khí quyển hiện nay.
2/27/2011
TUYETLAN
8
Thời kỳ đầu, khí quyển chủ yếu gồm hơi nước, amoniac, metan, các loại khí trơ và hydro. Dưới tác dụng phân huỷ của tia sáng mặt trời hơi nước bị phân huỷ thành oxy và hydro. Oxy tạo ra tác động với amoniac và metan tạo ra khí nitơ và cácboníc. Quá trình tiếp diễn, một lượng hidro nhẹ mất vào khoảng không vũ trụ, khí quyển còn lại chủ yếu là hơi nước, nitơ, cácboníc, một ít oxy. Thực vật xuất hiện trên trái đất cùng với quá trình quang hợp đã tạo nên một lượng lớn oxy và làm giảm đáng kể nồng độ CO trong khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
9
Sự phát triển mạnh mẽ của động thực vật trên trái đất cùng với sự gia tăng bài tiết, phân huỷ xác chết động thực vật, phân huỷ yếm khí của vi sinh vật đã làm cho nồng độ khí N trong khí quyển tăng lên nhanh chóng, để đạt tới thành phần khí quyển hiện nay.
2/27/2011
TUYETLAN
10
Khí quyển có mấy lớp?
Khí quyển trái đất có cấu trúc phân lớp với các tầng đặc trưng từ dưới lên trên như sau:
Tầng đối lưu
Tầng bình lưu
Tầng trung gian
Tầng nhiệt quyển
Tầng điện ly
2/27/2011
TUYETLAN
11
III.Cấu trúc khí quyển:
1.Tầng đối lưu:
2.Tầng bình lưu:
3.Tầng trung quyển (tầng giữa hay tầng trung gian):
4.Tầng nhiệt quyển:
5.Tầng ngoại quyển (tầng khí quyển ngoài):
Các tầng khí quyển khác
2/27/2011
TUYETLAN
12
1.Tầng đối lưu:
Tầng đối lưu là tầng thấp nhất của khí quyển, ở đó luôn có chuyển động đối lưu của khối không khí bị nung từ mặt đất, thành phần khí khá đồng nhất. Ranh giới trên của tầng đối lưu trong khoảng 7 - 8 km ở hai cực và 16 - 18 km ở vùng xích đạo. Tầng đối lưu là nơi tập trung nhiều nhất hơi nước, bụi và các hiện tượng thời tiết chính như mây, mưa, tuyết, mưa đá, bão v.v…
Tầng này bao gồm 9/10 toàn bộ khối lượng khí quyển.Tại đây các quá trình thuỷ động, nhiệt và hoá học xảy ra với cường độ mạnh nhất.
2/27/2011
TUYETLAN
13
Xảy ra sự chuyển động đứng và ngang của các khối không khí, sự tạo thanh vùng áp suất tăng hay giảm,làm mạnh hay sấy nóng khối không khí, sự ngưng tụ hơi nước, tạo thành các đám mây và mưa.
Nhiệt độ không khí trong tầng này càng xa mặt đất càng giảm, ở độ cao 10-15 km đạt -5oC đến -6oC. Sở dĩ như vậy là do tầng đối lưu hầu như hoàn toàn trong suốt đối với bức xạ sóng ngắn của mặt trời, nhưng hơi nước ở đây lại hấp thụ rất mạnh bức xạ(nhiệt độ ) sóng dài từ mặt đất.
2/27/2011
TUYETLAN
14
Các tia mặt trời xuyên qua tầng đối lưu nung nóng mặt đấtvà mặt đất lại bức xạ nhiệt nung nóng không khí gần nó. Càng xa bề mặt Trái Đất không khí càng giảm, độ truyền nhiệt càng kém và không kịp được nung nóng. Độ giảm nhiệt độ theo chiều cao trung bình 0,6 -0,7oC/100mm.
2/27/2011
TUYETLAN
15
2.Tầng bình lưu:
Tầng bình lưu nằm trên tầng đối lưu với ranh giới trên dao động trong khoảng độ cao 50 km. Không khí tầng bình lưu loãng hơn, ít chứa bụi và các hiện tượng thời tiết. Ở độ cao khoảng 25 km trong tầng bình lưu tồn tại một lớp không khí giàu khí Ozon (O3) thường được gọi là tầng Ozon.
Tầng bình lưu chiếm không gian lớn hơn sov với tầng đối lưu, nhưng nó chỉ chiếm 5% khối lượng khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
16
Trong tầng bình lưu chuyển động của không khí thường xuyên mạnh và vận tốc của nó có thể đạt 100 km/h và lớn hơn. Nhiệt độ không khí ở đây không giảm, mà trái lại càng xa mặt đất càng tăng. Nhiệt độ trung bình 0,1 – 0,2oC/100m. Sở dĩ như vậy là vì tại các độ cao này có lớp chan không bao bọc xung quanh mặt đất, trong thành phần của nó có khí ozon. Phần lớn các tia tử ngoại (cực tím ) của bức xạ mặt trời khi qua tầng bình lưu được khí ozon hấp thụ và kết quả là không khí nóng lên
2/27/2011
TUYETLAN
17
3.Tầng trung quyển (tầng giữa hay tầng trung gian):
Bên trên tầng bình lưu cho đến độ cao 80 km được gọi là tầng trung gian. Nhiệt độ tầng này giảm dần theo độ cao.Tại giới hạn trên của tầng giữa, ở độ cao khoảng 80 km nhiệt độ đạt đến -80oC đến -90oC. Vận tốc chuyển động của các khối không khí trong tầng này cũng rất cao, đạt hàng trăm km/h.
Nhiệt độ cao ở tầng trung quyển được đặc trưng bằng vận tốc chuyển động và năng lượng của các phân tử
2/27/2011
TUYETLAN
18
4.Tầng nhiệt quyển:
Đặc trưng của tầng này là nhiệt độ tăng không ngừng khi càng xa mặt đất, và mật độ không khí càng lớn.
Trong môi trường khí đặc vận tốc chuyển động lớn của các phân tử khí đưa đến sự va chạm giữa chúng với nhau. Thêm vào đó các phan tử chuyển động với vận tốc lớn thu hút năng lượng của các tia mặt trời và truyền nó cho các phân tử ở bên cạnh, kết quủa làm cho nhiệt độ tăng cao.
2/27/2011
TUYETLAN
19
Trong các khí chân không (khí loãng hay hạ áp), vận tốc chuyển động các phân tử vô cùng lớn, nhưng do mật độ môi trường bé nên xác suất va chạm của chúng nhỏ và do đó nhiệt độ không tăng (có thể đo bằng nhiệt biểu).
Từ độ cao 80 km đến 500 km gọi là tầng nhiệt, ở đây nhiệt độ ban ngày thường rất cao, nhưng ban đêm xuống thấp.
Ở tầng nhiệt quyển, nhiệt độ cao dược đặc trưng bằng sự ion hoá của các phân tử khí dưới tác dụng của cấc tia vủ trụ làm cho nó mang tính dẫn điện.
2/27/2011
TUYETLAN
20
5.Tầng ngoại quyển (tầng khí quyển ngoài):
Từ độ cao 500 km trở lên được gọi là tầng điện ly, là tầng khí quyển cao nhất.
Tầng này được đậưc trưng bằng chân không hay hạ áp rất lớn (không khí rất loãng), và do đó nhiệt độ càng tăng cao khi càng xa mặt đất và mức độ ion hoá của các phân tử rất cao.Vận tốc chuyển động của các phân tử khí đạt 12 km/s tương ứng với nhiệt độ sắp xỉ 2000K. Với vận tốc lớn như thế, các hạt phân tử có khả năng thắng sức hút của Trái Đất và đi vào khoảng không giữa các hành tinh. Do đó tầng khí quyển ngoài còn gọi là tầng tán xạ.
2/27/2011
TUYETLAN
21
Do tác động của tia tử ngoại, các phân tử không khí loãng trong tầng bị phân huỷ thành các ion nhẹ như He+, H+, O++. Tầng điện ly là nơi xuất hiện cực quang và phản xạ các sóng ngắn vô tuyến. Giới hạn bên ngoài của khí quyển rất khó xác định, thông thường người ta ước định vào khoảng từ 1000 - 2000 Km.
Cấu trúc tầng của khí quyển được hình thành do kết quả của lực hấp dẫn và nguồn phát sinh khí từ bề mặt trái đất, có tác động to lớn trong việc bảo vệ và duy trì sự sống trái đất.
2/27/2011
TUYETLAN
22
Ngoài ra còn có các tầng khí quyển khác:
Tầng điện li hay tầng ion — Là khu vực có chứa các ion: Tương đương với tầng giữa và tầng nhiệt đến độ cao 550 km.
Tầng ngoài hay ngoại quyển— phía trên tầng điện ly, ở đó khí quyển mỏng dần vào trong khoảng không vũ trụ.
Từ quyển — Là khu vực mà từ trường Trái Đất tương tác với gió Mặt Trời. Nó có thể dài hàng chục nghìn kilômét, với chiếc đuôi dài ngược hướng mặt trời.
2/27/2011
TUYETLAN
23
Tầng ôzôn — nằm ở độ cao khoảng 10 - 50 km, tức là trong tầng bình lưu. Cũng lưu ý rằng ôzôn cũng chỉ là thành phần rất nhỏ của tầng này tính theo thể tích.
Thượng tầng khí quyển — Là khu vực của tầng khí quyển phía trên ranh giới giữa.
Vành đai bức xạ Van Allen — Là khu vực tập trung của các hạt từ Mặt Trời.
2/27/2011
TUYETLAN
24
Thành phần khí quyển
2/27/2011
TUYETLAN
25
Thành phần khí quyển trái đất khá ổn định theo phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳng đứng. Phần lớn khối lượng 5.1015 tấn của toàn bộ khí quyển tập trung ở tầng đối lưu và bình lưu. Thành phần khí quyển trái đất gồm chủ yếu là Nitơ, Oxy, hơi nước, CO2, H2, O3, NH4, các khí trơ.
Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn định, nhưng nồng độ CO2 và hơi nước dao động mạnh. Lượng hơi nước thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm tới 0,4 % khi mùa khô lạnh.
2/27/2011
TUYETLAN
26
Trong không khí tầng đối lưu thường có một lượng nhất định khí SO2 và bụi.
Trong tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phá huỷ khí ozon, dẫn tới việc xuất hiện một lớp ozon mỏng với chiều dày trong điều kiện mật độ không khí bình thường khoảng vài chục xăngtimet. Lớp khí này có tác dụng ngăn các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất. Hiện nay, do hoạt động của con người, lớp khí ozon có xu hưởng mỏng dần, có thể đe doạ tới sự sống của con người và sinh vật trên trái đất
2/27/2011
TUYETLAN
27
Thành phần khí quyển Trái Đất
2/27/2011
TUYETLAN
28
Điôxít cacbon và mêtan cập nhật (năm 1998) theo IPCC bảng TAR 6.1. Tuy nhiên, theo báo cáo gần đây nhất của các nhà khí tượng Mỹ NOAA vừa ghi nhận 2 thì nồng độ CO2 trong bầu khí quyển đã gia tăng tới mức kỷ lục mới. Nồng độ CO2 cao nhất đo được khoảng 381 ppmv. Các nhà khí tượng lo ngại đây chính là một nhân tố có thể gây những thay đổi bất ngờ của khí hậu.
Khối lượng phân tử trung bình của không khí khoảng 28,97 g/mol.
2/27/2011
TUYETLAN
29
Không khí trong khí quyển có thể coi như bao gồm:
Hổn hợp của các khí gọi là hổn hợp khô.
Chấtb ẩm hay hơi nước
Các phân tử rắn hay lỏng có kích thước rất nhỏ gọi là sol khí
2/27/2011
TUYETLAN
30
*Các thành phần chủ yếu:
-Nitơ
-Oxi
-Argon
-Cacbonic
*Các thành phần thứ yếu
Các thành phần thứ yếu chỉ chiếm phần rất nhỏ trong tổng số không khí khô, chưa đầy 0.003% hay 30ppm. Tuy nhiên chúng đóng vai trò rất quan trọng trong các vấn đề có liên quan đến bô nhiểm môi trường,sự tồn tại tầng ozon.
Sự hiểu biết về thành phần tự nhiên của không khí trong khí quyển cho phép dễ dàng xác định sự có mặt của các tạp chất ngoại lai và xem xét chúng như các thành phần bị ô nhiểm.
2/27/2011
TUYETLAN
31
*Các thành phần thứ yếu
Các thành phần thứ yếu chỉ chiếm phần rất nhỏ trong tổng số không khí khô, chưa đầy 0.003% hay 30ppm. Tuy nhiên chúng đóng vai trò rất quan trọng trong các vấn đề có liên quan đến bô nhiểm môi trường,sự tồn tại tầng ozon.
Sự hiểu biết về thành phần tự nhiên của không khí trong khí quyển cho phép dễ dàng xác định sự có mặt của các tạp chất ngoại lai và xem xét chúng như các thành phần bị ô nhiểm.
2/27/2011
TUYETLAN
32
Các thành phần thứ yếu
1.Oxi:
2.Nitơ:
3.Cacbondioxit:
4.Ozon:
5.Các khí trơ:
6. Hơi nước
7. Bụi
8. Các khí khác
2/27/2011
TUYETLAN
33
1.Oxi:
Đóng vai trò không thể thiếu trong sự phát triển của các quá trình sinh học trên Trái Đất. Nó có trong thành phần của nhiều hợp chát hửu cơ và là động lực của các quá trình oxi hoá diễn ra trong quá trình phát triển của động bvật và thực vật.
Dưới tác dụng của oxi các quá trình trao đổi trong cơ thể con người dựơc thực hiện. Oxi có ý nghĩa to lớn trong các quá trình công nghệ, tổng hợp các chất hoá học.
2/27/2011
TUYETLAN
34
2.Nitơ:
Là nguyên tố hoạt tính hóa học yếu, là thành phần sống quan trọng của khí quyển, đóng vai trò như chất pha loãng oxi. Có trong thành phần protit và axitamin (hàm lượng của nó có trong protit khoảng 15 -19%). Song đa số sinh vật sống không thể hấpthụ nitơ trực tiếp từ khí quyển. (Dạng chính của nitơ được thực vật hấp thụ là các hợp chất NH3 và NO3 của nó).Thực vật lấy nitơ để bảo đảm hoạt động sống của nó từ khí quyển nhờ phản ứng hoá học giữa nitơ và oxi.
2/27/2011
TUYETLAN
35
Các oxit của nitơ tạo ra trong trường hợp này khi tác dụng tương hổ với hơi nước sẽ tạo thành axit nitric (HNO3). Do đó các hạt mưa luôn chứa axit hoà tan trong chúng. Các nitơ còn có khả năng giử cho nồng độ ozon trong hkí quyển ổn định.
Nitơ không những là những nguyên tố hoá học đống vai trò quan trọng trong các hoạt động sống trênTrái Đất mà cồn là chất “mang” (chịu tải) của khí quyển vì nó chiếm khối lượng chủ yếu của khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
36
3.Cacbondioxit:
Đóng vai trò quan trọng trong các quá trình xảy ra trong khí quyển và trong đất, vì nó là nguồn chủ yếu cung cấp cacbon cho các hợp chất hửu cơ. Nó hầu như không tham gia vào các trong tầng đối và bình lưu, nhưng hoạt tính của nó được tăng cường đáng kể trên mặt đất.
Do đó tại lớp không khí gần mặt đất, do ảnh hưởng của quá trình đốt nhiên liệu, hoạt động công nghiệp và do CO2 tham gia tích cực trong các quá trình trao đổi chất của đai dương và của thế giới động vật,
2/27/2011
TUYETLAN
37
thực vật nên nồng độ của nó có biến đổi, và trong phạm vi toàn cầu nó tiến đến sự tăng trưởng cố định. Tại lớp không khí bên trên, ở khắp nơi thì tỷ lệ của nó gần như không biến đổi.
2/27/2011
TUYETLAN
38
4.Ozon:
Khác với các chất khí khác có trong thành phần của khí quyển, ozon đóng vai trò có thể nói đặc biệt quan trọng. Như đã biết khả năng bảo vệ khí quyển tránh khỏi sự tác động có hại của các bức xạ mặt trời và vủ trụ.Nếu không có khí quyển của Trái Đất thì tòan bộ sinh vật trên Trái Đất sẽ bị huỷ diệt. Chức năng bảo vệ của khí quyển tránh tác động của các bức xạ mặt trời và vủ trụ phụ thuộc phần lớn vào ssự vcó mặt của ozon (với lượng rất bé không đáng kể) trong nhkí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
39
Ozon là tạp chất khí quyển nhỏ. Tại mặt đất nồng độ ozon trong khí quyển rất nhỏ: 0,02ppm vào mùa đông;0,07ppm vào mùa hè. Khối lượng chủ yếu của ozon tạp trung tại tầng bình lưu, nồng độ tối đa cuủa nó tại độ cao20 – 35 km, nơi nồng độ ozon không vượt quá 10ppm.
Mặc dù ozon chỉ chiếm chưa đầy1/10 triệu của khí quyển Trái Đất, vsong ý nghĩa của nó rất lớn. Lớp ozon mỏng của tầng bình lưu thường gọi là tầng ozon “giử” (cùng với oxi) hay “chắn” phần có hại của các bức xạ mặt trời thuộc vùng cực tím của phổ.
2/27/2011
TUYETLAN
40
Ở các diều kiện và thời tiết xác định, ozon có thể rơi vào các lớp thấp của khí quyển và tham gia phản ứng hoá học với các chất,ví dụ như các oxit của S2 và N2 với các hợp chất hửu cơ v.v…Dưới tác dụng của ozon xảy ra các quá trình oxi hoá các chất này khi chúng thoát ra khỏi không khi cùng với mư khi quyển.Trường hợp này ozon có tác dụng làm sạch không khí trong khýi quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
41
5.Các khí trơ:
Các khí trơ trong thành phần của không khí trong khí quyển có các khí trơ Ar, Ne, He, Kr, Xe, Ra. Các khí này chỉ chiếm 1% thể tích và do hoạt tính hóa học của chúng yếu nên chúng không tham gia các quá trình trong khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
42
6. Hơi nước
Nước chiếm ¾ toàn bộ mặt đất. Tổng lượng của nó trên hành tinh được đánh giá là 1,4.10185 tấn. Do bốc hơi nên môt lượng nước đáng kể (khoảng 5,2.1014 m3/năm) không ngừng đi vào khí quyển. Khoảng 20% toàn bộ năng lượng mặt trời mà Trái Đất thu được chi phí cho lượng bốc hơi trên. Song song với chuyển hóa trực tiếp thành hơi nước, trên bề mặt biển, hồ, song, ao,… hơi nước được tạo thành còn do kết quả hoạt động sống của thực vật. Hàm lượng hơi nước của khí quyển phụ thuộc vào độ cao.
2/27/2011
TUYETLAN
43
Hơi nước có trong không khí đóng vai trò quan trọng trong cân bằng nhiệt của mặt đất. Khi cho phần lớn các tia mặt trời xuyên qua, nó đồng thời ngăn cản đáng kể lượng nhiệt bức xạ ngược lại từ mặt đất, và do đó nó bảo toàn nhiệt.
Khí rơi vào lớp lạnh bên trên của khí quyển, hơi nước ngưng tụ ở dạng mưa quay lại trái đất. Do đó các quá trình bốc hơi và ngưng tụ hơi nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình tự làm sạch của khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
44
Hơi nước trong khí quyển còn đóng vai trò điều chỉnh nhiệt độ mặt đất và khí quyển. Tăng lượng nhiệt đi vào mặt đất. Hơi nước khi bốc hơi lên cao tạo thành mây phản xạ các tia mặt trời và làm giảm năng lượng của chúng chiếu xuống mặt đất.
2/27/2011
TUYETLAN
45
7. Bụi
Ngoài các khí và hơi nước, trong khí quyển còn có bụi các phần tử rắn hay lỏng có kích thước rất nhỏ được gọi là sol khí.
Bụi rơi vào khí quyển trong quá trình phong hóa và phá hủy lớp đất trồng bề mặt và lớp đất đá, trong quá trình phun của núi lửa (bụi núi lửa), khi cháy rừng, than, đồng cỏ, một lượng lớn bụi rơi vào khí quyển từ vũ trụ (bụi vũ trụ). Trong thời gian bão, các giọt nước biển nhỏ bay vào khí quyển, sau khi bốc hơi, đọng lại trong không khí thành những hạt bụi (bụi biển).
2/27/2011
TUYETLAN
46
8. Các khí khác
Ngoài các thành phần kể trên, trong không khí của khí quyển còn có lượng nhỏ các khí như CH4, CO, H2, NOx, Sox, H2S, NH3 và các khí khác.
2/27/2011
TUYETLAN
47
IV.Hiện trạng bầu khí quyển:
1.Bầu khí quyển đang nóng dần lên:
Nanoflares đốt nóng khí quyển Mặt Trời
2/27/2011
TUYETLAN
48
Các nhà vật lý học Mặt Trời tại NASA đã khẳng định rằng những đợt bùng nổ nhiệt và năng lượng nhỏ và đột ngột, gọ là nanoflare, khiến nhiệt độ của lớp khí mỏng và mờ trong khí quyển của Mặt Trời đạt đến hàng triệu độ.
“Tại sao hào quang của Mặt Trời lại nóng khủng khiếp như vậy?” James Klimchuk, một nhà vật lý họct hiên thể tại Phòng thí nghiệm vật lý Mặt Trời thuộc Trung tâm không gian Goddard tại Greenbelt, Md., đặt câu hỏi.
2/27/2011
TUYETLAN
49
Bí ẩn về lý do nhiệt độ trong hào quang của Mặt Trời, khí quyển bên ngoài, có thể đạt đến vài triệu độ K – nóng hơn nhiều so với nhiệt độ gần bề mặt Mặt Trời – đã làm đau đầu các nhà khoa học trong nhiều thập kỷ. Những quan sát mới được thực hiện với các thiết bị trên vệ tinh Hinode của Nhật Bản đã tiết lộ nguyên nhân của những nanoflare.
Nanoflare là những đợt bùng nổ nhiệt và năng lượng nhỏ và đột ngột.
2/27/2011
TUYETLAN
50
“Chúng xuất hiện với những dòng nhỏ hợp lại với nhau để tạo thành một ống điện trường gọi là cuộn hào quang”, Klimchuk cho biết. Cuộn hào quang là thành phần cơ bản của lớp khí mỏng và mờ được gọi là hào quang của Mặt Trời.
2/27/2011
TUYETLAN
51
Klimchuk cho biết. Cuộn hào quang là thành phần cơ bản của lớp khí mỏng và mờ được gọi là hào quang của Mặt Trời.
Các nhà khoa học trước đây cho rằng sự nung nóng liên tục và đều đặn chính là lời giải thích cho sức nóng hàng triệu độ của hào quang. Mô hình này chỉ ra rằng cuộn hào quang với một độ dài và nhiệt độ nhất định có độ đặm đặc cụ thể. Tuy nhiên, các quan sát cho thấy các cuộn hào quang có độ đậm đặc cao hơn nhiều so với giả thuyết về nung nóng liên tục dự đoán.
2/27/2011
TUYETLAN
52
Những mô hình mới hơn dựa trên nanoflares có thể giải thích độ đặm đặc quan sát thấy, nhưng chưa hề có bằng chứng về sự tồn tại của nanoflares cho đến hiện nay.
Những quan sát từ Kính viễn vọng tia X do NASA tài trợ (XRT) và Quang phổ kế hình ảnh tia cực tím (EIS) trên Hinode đã tiết lộ rằng plasma siêu nóng có mặt khắp nơi trong những khu vực hoạt động của Mặt Trời. XRT đo plasma ở 10 triệu độ K, và EIS đo plasma ở 5 triệu độ K. “Những nhiệt độ này chỉ có thể được tạo ra bởi những bùng nổ năng lượng tức thời”, Klimchuck, người đã trình bày các phát hiện trong cuộc họp của Hiệp hội thiên văn học quốc tế ngày 6 tháng 8 tại Rio de Janeiro, Braxin, cho biết.
2/27/2011
TUYETLAN
53
“Cuộn hào quang là tập hợp của những dòng được nung nóng bởi các trận bão nanoflares”.
Đốt nóng hào quang là một quá trình động lực học. Độ sáng của tia X và tia cực tím quan sát thấy phụ thuộc rất nhiều và độ đậm đặc của plasma hào quang. Nơi nào có độ đậm đặc thấp thì độ sáng cũng thấp, nơi nào có độ đậm đặc cao thì độ sáng sẽ cao. Hào quang sáng tại khoảng 1 triệu độ K.
2/27/2011
TUYETLAN
54
Klimchuk và các đồng nghiệp đã xây dựng một mô hình lý thuyết để giải thích làm thế nào plasma phát triển bên trong những ống hào quang và điều gì đã khiến nhiệt độ tăng cao như vậy. “Chúng tôi mô phỏng một bùng nổ nhiệt lượng và quan sát phản ứng của hào quang,” Klimchuk cho biết. “Sau đó chúng tôi đưa ra dự đoán về lượng giải phóng từ plasma ở những nhiệt độ khác nhau”.
2/27/2011
TUYETLAN
55
Klimchuk ước đoán rằng khi một nanoflare đột ngột giải phóng năng lượng của nó, plasma ở những dòng nhiệt độ thấp và độ đậm đặc thấp nhanh chóng trở nên rất nóng – khoảng 10 triệu độ K. Độ đặm đặc tuy vậy vẫn thấp nên cường độ sáng cũng thấp. Nhiệt chảy từ phần trên rất nóng xuống đáy của cuộn hào quang, nơi nhiệt độ không cao lắm. Quá trình này làm nóng plasma đậm đặc tại đáy của cuộn hào quang, và vì độ đậm đặc tại đáy rất cao nên nhiệt độ chỉ đạt đến khoảng 1 triệu độ K. Plasma đậm đặc này mở rộng lên phía trên của các dòng nhiệt.
2/27/2011
TUYETLAN
56
Klimchuk cho biết: “Những gì chúng ta thấy là plasma 1 triệu độ nhận năng lượng từ dòng nheietj chảy xuống từ plasma siêu nóng. Đây là lần đầu tiên chúng tôi phát hiện thấy plasma 10 triệu độ, chỉ có thể tạo ra bởi những đợt bùng nổ năng lượng của nanoflares”. Quan stas của Hinode và phân tích của các nhà khoa học khẳng đỉnh rằng nanoflares xuất hiện trên Mặt Trời và chúng chính là lời giải thích cho nhiệt độ của vầng hào quang Mặt Trời. Những quan sát này cũng xác định hoạt động của nanoflare trong vùng hoạt động của Mặt Trời.
2/27/2011
TUYETLAN
57
Nanoflares chịu trách nhiệm cho những thay đổi trong bức xạ tia X và tia cực tím xuất hiện khi một vùng hoạt động phát triển. Tia X và tia cực tím được háp thụ bởi tầng khí quyển trên cùng của Trái Đất. Những thay đổi ở tầng khí quyển trên cùng có thể ảnh hưởng đến quỹ đạo của vệ tinh và tàn dư trong không gian bằng cách làm chúng chậm lại, một tác động được gọi là “kéo”. Nhận biết những thay đổi trong quỹ đạo bay rất quan trọng để có thể kịp thời đưa ra các điều chỉnh tránh va chạm trong không gian.
2/27/2011
TUYETLAN
58
Tia X và tia cực tím cũng ảnh hưởng đến khả năng truyền tín hiệu của sóng radio và do đó tác động xấu đến các hệ thống truyền thông và định hướng. Phát hiện rằng nanoflares đóng vai trò đặc biệt quan trọng quá trình đốt nóng hào quang Mặt Trời đã mở ra hướng đi mới cho công cuộc tìm hiểu tác động của Mặt Trời đối với Trái Đất.
(Theo Tạp chí HĐKH)
2/27/2011
TUYETLAN
59
2.Bầu khí quyển đanng bị ô nhiểm bởi các chất khí
Ô nhiễm khí quyển (hiện trạng bầu khí quyển)
MÔI TRƯỜNG NGÀY NAY:
Như vậy ô nhiễm không khí là kết quả của sự thải ra không khí các chất thải khí độc hại ở thể hơi, bụi, khí. Làm tăng đột biến các chất như CO2, NOX, SOX...
Hiện nay, ô nhiễm khí quyển là vấ đề thời sự nóng bỏng của cá thế giới chứ không phải riêng của một quốc gia nào.
2/27/2011
TUYETLAN
60
Môi trường khí quyển đang có nhiều biến đổi rõ rệt và có ảnh hưởng xấu đến con người và các sinh vật. Hàng năm con người khai thác và sử dụng hàng tỉ tấn than đá, dầu mỏ, khí đốt. Đồng thời cũng thải vào môi trường một khối lượng lớn các chất thải khác nhau, làm cho hàm lượng các loại khí độc hại tăng lên nhanh chóng.
2/27/2011
TUYETLAN
61
-20 tỉ tấn cácbon điôxít
-1,53 triệu tấn SiO2
-Hơn 1 triệu tấn niken
-700 triệu tấn bụi
-1,5 triệu tấn asen
-900 tấn coban
-600.000 tấn kẽm (Zn), hơi thuỷ ngân (Hg), hơi chì (Pb) và các chất độc hại khác.
Hàng năm có:
2/27/2011
TUYETLAN
62
Sự hoạt động của các ngọn núi lửa và các loài vi khuẩn sống trong không khí cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm không khí. Theo ước tính thì lượng CO2 do núi lửa hoạt động phun ra cao gấp 40.000 lần so với lượng CO2 hiện có trong khí quyển.
Ô nhiễm môi trường khí quyển tạo nên sự ngột ngạt và "sương mù", gây nhiều bệnh cho con người.Nó còn tạo ra các cơn mưa acid làm huỷ diệt các khu rừng và các cánh đồng.
2/27/2011
TUYETLAN
63
Điều đáng lo ngại nhất là con người thải vào không khí các loại khí độc như: CO2, NOX, CH4, CFC đã gây hiệu ứng nhà kính. Theo nghiên cứu thì chất khí quan trọng gây hiệu ứng nhà kính là CO2, nó đóng góp 50% vào việc gây hiệu ứng nhà kính, CH4 là 13%, ozon tầng đối lưu là 7%, nitơ 5%, CFC là 22%, hơi nước ở tầng bình lưu là 3%.
2/27/2011
TUYETLAN
64
Nếu như chúng ta không ngăn chặn được hiện tượng hiệu ứng nhà kính thì trong vòng 30 năm tới mặt nước biển sẽ dâng lên từ 1,5 – 3,5 m (Stepplan Keckes). Có nhiều khả năng lượng CO2 sẽ tăng gấp đôi vào nửa đầu thế kỷ sau. Điều này sẽ thúc đẩy quá trình nóng lên của Trái Đất diễn ra nhanh chóng. Nhiẹt độ trung bình của Trái Đất sẽ tăng khoảng 3,60°C (G.I.Plass), và mỗi thập kỷ sẽ tăng 0,30°C.
2/27/2011
TUYETLAN
65
Theo các tài liệu khí hậu quốc tế, trong vòng hơn 130 năm qua nhiệt độ Trái Đất tăng 0,40°C. Tại hội nghị khí hậu tại Châu Âu được tổ chức gần đây, các nhà khí hậu học trên thế giới đã đưa ra dự báo rằng đến năm 2050 nhiệt độ của Trái Đất sẽ tăng thêm 1,5 – 4,50°C nếu như con người không có biện pháp hữu hiệu để khắc phục hiện tượng hHiệu ứng nhà kính.
Một hậu quả nữa của ô nhiễm khí quyển là hiện tượng lỗ thủng tầng ozone.
2/27/2011
TUYETLAN
66
CFC là "kẻ phá hoại" chính của tầng ozon. Sau khi chịu tác động của khí CFC và một số loại chất độc hại khác thì tầng ozon sẽ bị mỏng dần rồi thủng, không còn làm tròn trách nhiệm của một tấm lá chắn bảo vệ mặt đất khỏi bức xạ UV-B, làm cho lượng bức xạ UV-B tăng lên, gây hậu quả xấu cho sức khoẻ của con người và các sinh vật sống trên mặt đất.
2/27/2011
TUYETLAN
67
3.Internet gây hại khí quyển:
Internet gây hại khí quyển?
Bạn có biết mạng Internet trên thế giới tiêu thụ mỗi ngày bao nhiêu điện không? Có lẽ không, vì thật sự không ai có thể trả lời chính xác câu hỏi này.
Google tiêu tốn bao nhiêu điện?
2/27/2011
TUYETLAN
68
3.Internet gây hại khí quyển:
Theo tính toán của công ty nghiên cứu thị trường Gartner Group, mạng Internet tiêu thụ lượng điện đủ tạo ra 2% khí CO2 thải vào môi trường, bằng với lượng khí thải của cả ngành hàng không.
Mỗi lần bạn vào mạng Internet dùng Google tìm tài liệu thì Google sẽ tự động lục soát các hệ thống ngân hàng dữ liệu của mình và xuất ra câu trả lời và công việc đó tiêu thụ khoảng 10 watt điện, tương đương mức tiêu thụ của một bóng đèn tiết kiệm điện cháy trong một tiếng đồng hồ.
2/27/2011
TUYETLAN
69
Và mỗi lần vào Internet đấu giá, tìm mua một món hàng trên eBay chẳng hạn, bạn đã tung vào bầu khí quyển tương đương với 20 gram thán khí. Ðây là kết quả tính toán của Siegfried Behrendt, thuộc Viện Zukunftsstudien und Technologiebewertung (Viện Nghiên cứu tương lai và định giá công nghệ) tại Berlin, CHLB Ðức.
Với 32.000 máy chủ đặt trên khắp thế giới, Google tiêu thụ hàng năm hơn 55 GWh điện, tương đương mức tiêu thụ điện của một thành phố 45.000 dân.
2/27/2011
TUYETLAN
70
Chi phí năng lượng hàng tháng của hệ thống này lên đến nhiều triệu đô la Mỹ, mặc dù theo Rolf Kersten, chuyên gia tin học của Sun Microsystems, các máy chủ của Google làm việc rất hiệu quả.
2/27/2011
TUYETLAN
71
Theo tính toán của công ty nghiên cứu thị trường Gartner Group, mạng Internet tiêu thụ lượng điện đủ tạo ra 2% khí CO2 thải vào môi trường, bằng với lượng khí thải của cả ngành hàng không.
Mỗi lần bạn vào mạng Internet dùng Google tìm tài liệu thì Google sẽ tự động lục soát các hệ thống ngân hàng dữ liệu của mình và xuất ra câu trả lời và công việc đó tiêu thụ khoảng 10 watt điện, tương đương mức tiêu thụ của một bóng đèn tiết kiệm điện cháy trong một tiếng đồng hồ.
2/27/2011
TUYETLAN
72
Và mỗi lần vào Internet đấu giá, tìm mua một món hàng trên eBay chẳng hạn, bạn đã tung vào bầu khí quyển tương đương với 20 gram thán khí. Ðây là kết quả tính toán của Siegfried Behrendt, thuộc Viện Zukunftsstudien und Technologiebewertung (Viện Nghiên cứu tương lai và định giá công nghệ) tại Berlin, CHLB Ðức.
2/27/2011
TUYETLAN
73
Với 32.000 máy chủ đặt trên khắp thế giới, Google tiêu thụ hàng năm hơn 55 GWh điện, tương đương mức tiêu thụ điện của một thành phố 45.000 dân. Chi phí năng lượng hàng tháng của hệ thống này lên đến nhiều triệu đô la Mỹ, mặc dù theo Rolf Kersten, chuyên gia tin học của Sun Microsystems, các máy chủ của Google làm việc rất hiệu quả.
2/27/2011
TUYETLAN
74
Hệ thống máy này sử dụng trên 90% năng lượng cho việc tìm kiếm tài liệu trong khi phần nhiều các máy điện toán khác chỉ sử dụng một phần, thường không quá 50% năng lượng tiêu thụ, 50% số năng lượng còn lại bị biến thành nhiệt vô dụng. Số nhiệt lượng vô dụng này còn gây thêm tiêu hao điện do sử dụng máy điều hòa không khí, vì nếu các trung tâm máy tính không dùng máy lạnh thì chỉ trong vài tiếng đồng hồ các máy chủ sẽ nóng và không hoạt động được nữa. Theo các chuyên gia, mỗi mét vuông tại các trung tâm máy tính tiêu thụ trung bình 20 kW điện, tương đương với mức tiêu thụ trong cùng thời gian của hai gia đình.
2/27/2011
TUYETLAN
75
Nhằm giảm bớt mức tiêu thụ năng lượng trong công nghệ thông tin, vào giữa năm 2007 Google đưa ra sáng kiến thành lập tổ chức Climate Savers Computing (CSC, Công nghệ thông tin bảo vệ bầu khí quyển) với sự tham gia của Intel và nhiều tổ chức bảo vệ môi trường. Mục tiêu của CSC là dùng kỹ thuật hiện đại, đến năm 2010 giảm mỗi năm một lượng điện năng tương đương với 54 triệu tấn khí thải CO2 và tiết kiệm 3,7 tỉ đô la.
2/27/2011
TUYETLAN
76
Theo điều tra của Forrester, số lượng máy điện toán trên thế giới trong năm 2005 là khoảng 600 triệu và sẽ tăng lên 1,3 tỉ máy vào năm 2010, nhất là ở các nước đang phát triển. Mức độ “đói năng lượng” của chúng hầu như không thể thỏa mãn và kết quả là bầu khí quyển ngày càng nóng lên do sử dụng nhiều năng lượng hóa thạch, đưa đến hậu quả tai hại cho cuộc sống của con người và nền kinh tế. Các chuyên gia của Gartner Group cho rằng, việc áp dụng kỹ thuật xanh thông minh là cần thiết và có thể giảm tiêu thụ năng lượng đến 60%.
2/27/2011
TUYETLAN
77
Tại hội chợ điện toán CeBIT vừa qua “Green IT” (Công nghệ thông tin xanh) là đề tài trọng tâm. Tại đây, các công ty điện toán khổng lồ như IBM, Siemens, HP, Microsoft... đã tung ra nhiều loại máy điện toán “xanh” và đề ra nhiều chương trình giảm tiêu thụ điện. Fujitsu-Siemens trưng bày máy vi tính Scaleo sử dụng ít điện và gây ít tiếng động, chứa ít Brom (chất chống cháy nhưng có hại sức khoẻ), được tổ chức World Wildlife Fund (WWF) xác nhận là một loại Green PC (máy vi tính xanh).
2/27/2011
TUYETLAN
78
Martin Kinne, Giám đốc điều hành của Hewlett-Packard (HP) tại Ðức, cho rằng đến năm 2010, tất cả các máy PC do HP sản xuất sẽ tiêu thụ điện ít hơn 25% so với năm 2005. Steve Ballmer, Tổng giám đốc của tập đoàn Microsoft, mong mỏi các công ty chế tạo phần mềm, xây dựng chương trình ứng dụng làm giảm tiêu thụ điện. IBM đưa ra chương trình “Big Green” bao gồm sản phẩm, dịch vụ và tài chánh. Trong khi các công ty khác tìm cách tung ra thị trường các sản phẩm tiết kiệm năng lượng thì IBM nhắm vào hệ thống phát nhiệt và làm lạnh tại các trung tâm máy tính.
2/27/2011
TUYETLAN
79
Val Rahmani, người chịu trách nhiệm về phương án này, cho rằng: “Ý định của chúng tôi là tạo ra một bản đồ hướng dẫn khách hàng đến trung tâm điện toán xanh. Chúng tôi sẽ giải thích mục tiêu và cách thức để đến đích”.
2/27/2011
TUYETLAN
80
Từ đầu năm 2008 công ty dịch vụ Internet lớn ở Ðức, Strato, đã chuyển hoàn toàn qua sử dụng điện lấy từ sức nước. Trong khi đó Google cho xây dựng hệ thống điện dùng ánh sáng mặt trời. Với 9.200 tấm pin mặt trời đặt trên các nóc nhà tại tổng hành dinh của công ty ở Mountain View, California, Google đã có được gần một phần ba số điện năng mà công ty cần dùng. Mục đích của Larry Page, người sáng lập tập đoàn, là đến cuối năm 2008 Google chỉ dùng điện xuất phát từ các nguồn năng lượng bảo tồn.
2/27/2011
TUYETLAN
81
Ðể thực hiện ý định này Google đầu tư vào nhiều phương án nghiên cứu sử dụng điện “xanh”. REC (Renewable Energy Certificate System) là hệ thống cấp giấy chứng nhận năng lượng tái tạo của các nước EU, nhưng đối với Larry Page, REC có nghĩa năng lượng tái tạo, RE rẻ hơn năng lượng hóa thạch C (chứa carbon).
Người tiêu thụ đóng vai trò không kém phần quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng. Theo Viện Khí quyển, môi trường và năng lượng ở Wuppertal, Ðức, để chế tạo một máy tính người ta cần trung bình 3.000 kWh năng lượng, tương đương với mức sử dụng điện của một gia đình từ 3-4 người và sau đó phải tốn thêm năng lượng để xử lý rác điện tử
2/27/2011
TUYETLAN
82
Theo tổ chức bảo vệ môi trường Greenpeace (Hòa bình xanh) trên thế giới, hàng năm con người thải vào môi trường từ 20-50 triệu tấn rác điện tử. Trong khi EU buộc các hãng sản xuất tăng tỷ lệ phục hồi thì số rác điện điện tử với nhiều chất độc hại ngày càng nhiều được xuất cảng trái phép sang các nước còn đang phát triển ở châu Á và châu Phi. Vì vậy các chuyên gia cho rằng, việc kéo dài cuộc sống của máy điện toán là cần thiết. Một yếu tố tiết kiệm quan trọng, nhưng thường bị người tiêu dùng bỏ quên là việc để máy ở tình trạng chờ “Stand-by mode” khi tạm ngưng làm việc.
2/27/2011
TUYETLAN
83
Theo Joseph Reger, chuyên gia kỹ thuật của tập đoàn Fujitsu-Siemens, các máy tính ở trạng thái “Stand-by” tiêu tốn hàng năm 9 TWh (TWh=1012 Wh) điện, tương đương với số điện mà một nhà máy hạt nhân cung cấp. Như vậy, việc chọn máy ít tốn điện; dùng lâu máy và tắt hẳn khi không dùng, người tiêu thụ có thể góp phần không nhỏ vào việc bảo vệ môi trường và qua đó túi tiền của mình.
(TRANG QUAN SEN - CHLB Đức)
2/27/2011
TUYETLAN
84
4.Chất ô nhiểm nitơ trong nước biển đe doạ bầu khí quyển:
“Một nhóm các nhà khoa học quốc tế, do giáo sư hải dương học và khoa học khí quyển Robert Duce thuộc đại học Texas A&M chỉ đạo, đã kết luận rằng một lượng lớn hợp chất nitơ – phát thải vào bầu khí quyển trong quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch và sử dụng phân bón nitơ của con người – hòa vào nước biển có thể loại khí cacbonic ra khỏi bầu khí quyển.”
2/27/2011
TUYETLAN
85
Một nhóm 30 chuyên gia từ các học viện trên toàn thế giới đã trình bày kết luận trong số mới nhất trên tờ Science.
Các hợp chất nitơ tạo ra bởi con người được gió mang đi và lắng trong nước biển, chúng hoạt động như một loại phân bón, làm tăng sự phát triển của th�
TUYETLAN
1
THÀNH PHẦN VÀ CẤU TRÚC KHÍ QUYỂN
2/27/2011
TUYETLAN
2
I.Định nghĩa khí quyển:
II.Sự hình thành khí quyển:
III.Cấu trúc khí quyển:
IV.Hiện trạng bầu khí quyển:
V.Biện pháp ngăn chặn và khắc phục ô nhiễm khí quyển:
2/27/2011
TUYETLAN
3
I.Định nghĩa khí quyển:
K hí quyển Trái Đất là lớp các chất khí bao quanh hành tinh Trái Đất và được giữ lại bởi lực hấp dẫn của Trái Đất. Nó gồm có nitơ (78,1% theo thể tích) và ôxy (20,9%), với một lượng nhỏ agon (0,9%), điôxít cacbon (dao động, khoảng 0,035%), hơi nước và một số chất khí khác. Bầu khí quyển bảo vệ cuộc sống trên Trái Đất bằng cách hấp thụ các bức xạ tia cực tím của mặt trời và tạo ra sự thay đổi về nhiệt độ giữa ngày và đêm.
2/27/2011
TUYETLAN
4
Bầu khí quyển không có ranh giới rõ ràng với khoảng không vũ trụ nhưng mật độ không khí của bầu khí quyển giảm dần theo độ cao. Ba phần tư khối lượng khí quyển nằm trong khoảng 11 km đầu tiên của bề mặt hành tinh. Tại Mỹ, những người có thể lên tới độ cao trên 50 dặm (80,5 km) được coi là những nhà du hành vũ trụ. Độ cao 120 km (75 dặm hay 400.000 ft) được coi là ranh giới do ở đó các hiệu ứng khí quyển có thể nhận thấy được khi quay trở lại. Đường Cacman, tại độ cao 100 km (62 dặm), cũng được sử dụng như là ranh giới giữa khí quyển Trái Đất và khoảng không vũ trụ
2/27/2011
TUYETLAN
5
II.Sự hình thành khí quyển:
2/27/2011
TUYETLAN
6
Khí quyển trái đất hình thành:
Khí quyển là lớp vỏ ngoài của trái đất với ranh giới dưới là bề mặt thuỷ quyển, thạch quyển và ranh giới trên là khoảng không giữa các hành tinh. Khí quyển trái đất được hình thành do sự thoát hơi nước, các chất khí từ thuỷ quyển và thạch quyển.
Thời kỳ đầu, khí quyển chủ yếu gồm hơi nước, amoniac, metan, các loại khí trơ và hydro. Dưới tác dụng phân huỷ của tia sáng mặt trời hơi nước bị phân huỷ thành oxy và hydro. Oxy tạo ra tác động với amoniac và metan tạo ra khí nitơ và cácboníc.
2/27/2011
TUYETLAN
7
Quá trình tiếp diễn, một lượng hidro nhẹ mất vào khoảng không vũ trụ, khí quyển còn lại chủ yếu là hơi nước, nitơ, cácboníc, một ít oxy. Thực vật xuất hiện trên trái đất cùng với quá trình quang hợp đã tạo nên một lượng lớn oxy và làm giảm đáng kể nồng độ CO2 trong khí quyển. Sự phát triển mạnh mẽ của động thực vật trên trái đất cùng với sự gia tăng bài tiết, phân huỷ xác chết động thực vật, phân huỷ yếm khí của vi sinh vật đã làm cho nồng độ khí N2 trong khí quyển tăng lên nhanh chóng, để đạt tới thành phần khí quyển hiện nay.
2/27/2011
TUYETLAN
8
Thời kỳ đầu, khí quyển chủ yếu gồm hơi nước, amoniac, metan, các loại khí trơ và hydro. Dưới tác dụng phân huỷ của tia sáng mặt trời hơi nước bị phân huỷ thành oxy và hydro. Oxy tạo ra tác động với amoniac và metan tạo ra khí nitơ và cácboníc. Quá trình tiếp diễn, một lượng hidro nhẹ mất vào khoảng không vũ trụ, khí quyển còn lại chủ yếu là hơi nước, nitơ, cácboníc, một ít oxy. Thực vật xuất hiện trên trái đất cùng với quá trình quang hợp đã tạo nên một lượng lớn oxy và làm giảm đáng kể nồng độ CO trong khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
9
Sự phát triển mạnh mẽ của động thực vật trên trái đất cùng với sự gia tăng bài tiết, phân huỷ xác chết động thực vật, phân huỷ yếm khí của vi sinh vật đã làm cho nồng độ khí N trong khí quyển tăng lên nhanh chóng, để đạt tới thành phần khí quyển hiện nay.
2/27/2011
TUYETLAN
10
Khí quyển có mấy lớp?
Khí quyển trái đất có cấu trúc phân lớp với các tầng đặc trưng từ dưới lên trên như sau:
Tầng đối lưu
Tầng bình lưu
Tầng trung gian
Tầng nhiệt quyển
Tầng điện ly
2/27/2011
TUYETLAN
11
III.Cấu trúc khí quyển:
1.Tầng đối lưu:
2.Tầng bình lưu:
3.Tầng trung quyển (tầng giữa hay tầng trung gian):
4.Tầng nhiệt quyển:
5.Tầng ngoại quyển (tầng khí quyển ngoài):
Các tầng khí quyển khác
2/27/2011
TUYETLAN
12
1.Tầng đối lưu:
Tầng đối lưu là tầng thấp nhất của khí quyển, ở đó luôn có chuyển động đối lưu của khối không khí bị nung từ mặt đất, thành phần khí khá đồng nhất. Ranh giới trên của tầng đối lưu trong khoảng 7 - 8 km ở hai cực và 16 - 18 km ở vùng xích đạo. Tầng đối lưu là nơi tập trung nhiều nhất hơi nước, bụi và các hiện tượng thời tiết chính như mây, mưa, tuyết, mưa đá, bão v.v…
Tầng này bao gồm 9/10 toàn bộ khối lượng khí quyển.Tại đây các quá trình thuỷ động, nhiệt và hoá học xảy ra với cường độ mạnh nhất.
2/27/2011
TUYETLAN
13
Xảy ra sự chuyển động đứng và ngang của các khối không khí, sự tạo thanh vùng áp suất tăng hay giảm,làm mạnh hay sấy nóng khối không khí, sự ngưng tụ hơi nước, tạo thành các đám mây và mưa.
Nhiệt độ không khí trong tầng này càng xa mặt đất càng giảm, ở độ cao 10-15 km đạt -5oC đến -6oC. Sở dĩ như vậy là do tầng đối lưu hầu như hoàn toàn trong suốt đối với bức xạ sóng ngắn của mặt trời, nhưng hơi nước ở đây lại hấp thụ rất mạnh bức xạ(nhiệt độ ) sóng dài từ mặt đất.
2/27/2011
TUYETLAN
14
Các tia mặt trời xuyên qua tầng đối lưu nung nóng mặt đấtvà mặt đất lại bức xạ nhiệt nung nóng không khí gần nó. Càng xa bề mặt Trái Đất không khí càng giảm, độ truyền nhiệt càng kém và không kịp được nung nóng. Độ giảm nhiệt độ theo chiều cao trung bình 0,6 -0,7oC/100mm.
2/27/2011
TUYETLAN
15
2.Tầng bình lưu:
Tầng bình lưu nằm trên tầng đối lưu với ranh giới trên dao động trong khoảng độ cao 50 km. Không khí tầng bình lưu loãng hơn, ít chứa bụi và các hiện tượng thời tiết. Ở độ cao khoảng 25 km trong tầng bình lưu tồn tại một lớp không khí giàu khí Ozon (O3) thường được gọi là tầng Ozon.
Tầng bình lưu chiếm không gian lớn hơn sov với tầng đối lưu, nhưng nó chỉ chiếm 5% khối lượng khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
16
Trong tầng bình lưu chuyển động của không khí thường xuyên mạnh và vận tốc của nó có thể đạt 100 km/h và lớn hơn. Nhiệt độ không khí ở đây không giảm, mà trái lại càng xa mặt đất càng tăng. Nhiệt độ trung bình 0,1 – 0,2oC/100m. Sở dĩ như vậy là vì tại các độ cao này có lớp chan không bao bọc xung quanh mặt đất, trong thành phần của nó có khí ozon. Phần lớn các tia tử ngoại (cực tím ) của bức xạ mặt trời khi qua tầng bình lưu được khí ozon hấp thụ và kết quả là không khí nóng lên
2/27/2011
TUYETLAN
17
3.Tầng trung quyển (tầng giữa hay tầng trung gian):
Bên trên tầng bình lưu cho đến độ cao 80 km được gọi là tầng trung gian. Nhiệt độ tầng này giảm dần theo độ cao.Tại giới hạn trên của tầng giữa, ở độ cao khoảng 80 km nhiệt độ đạt đến -80oC đến -90oC. Vận tốc chuyển động của các khối không khí trong tầng này cũng rất cao, đạt hàng trăm km/h.
Nhiệt độ cao ở tầng trung quyển được đặc trưng bằng vận tốc chuyển động và năng lượng của các phân tử
2/27/2011
TUYETLAN
18
4.Tầng nhiệt quyển:
Đặc trưng của tầng này là nhiệt độ tăng không ngừng khi càng xa mặt đất, và mật độ không khí càng lớn.
Trong môi trường khí đặc vận tốc chuyển động lớn của các phân tử khí đưa đến sự va chạm giữa chúng với nhau. Thêm vào đó các phan tử chuyển động với vận tốc lớn thu hút năng lượng của các tia mặt trời và truyền nó cho các phân tử ở bên cạnh, kết quủa làm cho nhiệt độ tăng cao.
2/27/2011
TUYETLAN
19
Trong các khí chân không (khí loãng hay hạ áp), vận tốc chuyển động các phân tử vô cùng lớn, nhưng do mật độ môi trường bé nên xác suất va chạm của chúng nhỏ và do đó nhiệt độ không tăng (có thể đo bằng nhiệt biểu).
Từ độ cao 80 km đến 500 km gọi là tầng nhiệt, ở đây nhiệt độ ban ngày thường rất cao, nhưng ban đêm xuống thấp.
Ở tầng nhiệt quyển, nhiệt độ cao dược đặc trưng bằng sự ion hoá của các phân tử khí dưới tác dụng của cấc tia vủ trụ làm cho nó mang tính dẫn điện.
2/27/2011
TUYETLAN
20
5.Tầng ngoại quyển (tầng khí quyển ngoài):
Từ độ cao 500 km trở lên được gọi là tầng điện ly, là tầng khí quyển cao nhất.
Tầng này được đậưc trưng bằng chân không hay hạ áp rất lớn (không khí rất loãng), và do đó nhiệt độ càng tăng cao khi càng xa mặt đất và mức độ ion hoá của các phân tử rất cao.Vận tốc chuyển động của các phân tử khí đạt 12 km/s tương ứng với nhiệt độ sắp xỉ 2000K. Với vận tốc lớn như thế, các hạt phân tử có khả năng thắng sức hút của Trái Đất và đi vào khoảng không giữa các hành tinh. Do đó tầng khí quyển ngoài còn gọi là tầng tán xạ.
2/27/2011
TUYETLAN
21
Do tác động của tia tử ngoại, các phân tử không khí loãng trong tầng bị phân huỷ thành các ion nhẹ như He+, H+, O++. Tầng điện ly là nơi xuất hiện cực quang và phản xạ các sóng ngắn vô tuyến. Giới hạn bên ngoài của khí quyển rất khó xác định, thông thường người ta ước định vào khoảng từ 1000 - 2000 Km.
Cấu trúc tầng của khí quyển được hình thành do kết quả của lực hấp dẫn và nguồn phát sinh khí từ bề mặt trái đất, có tác động to lớn trong việc bảo vệ và duy trì sự sống trái đất.
2/27/2011
TUYETLAN
22
Ngoài ra còn có các tầng khí quyển khác:
Tầng điện li hay tầng ion — Là khu vực có chứa các ion: Tương đương với tầng giữa và tầng nhiệt đến độ cao 550 km.
Tầng ngoài hay ngoại quyển— phía trên tầng điện ly, ở đó khí quyển mỏng dần vào trong khoảng không vũ trụ.
Từ quyển — Là khu vực mà từ trường Trái Đất tương tác với gió Mặt Trời. Nó có thể dài hàng chục nghìn kilômét, với chiếc đuôi dài ngược hướng mặt trời.
2/27/2011
TUYETLAN
23
Tầng ôzôn — nằm ở độ cao khoảng 10 - 50 km, tức là trong tầng bình lưu. Cũng lưu ý rằng ôzôn cũng chỉ là thành phần rất nhỏ của tầng này tính theo thể tích.
Thượng tầng khí quyển — Là khu vực của tầng khí quyển phía trên ranh giới giữa.
Vành đai bức xạ Van Allen — Là khu vực tập trung của các hạt từ Mặt Trời.
2/27/2011
TUYETLAN
24
Thành phần khí quyển
2/27/2011
TUYETLAN
25
Thành phần khí quyển trái đất khá ổn định theo phương nằm ngang và phân dị theo phương thẳng đứng. Phần lớn khối lượng 5.1015 tấn của toàn bộ khí quyển tập trung ở tầng đối lưu và bình lưu. Thành phần khí quyển trái đất gồm chủ yếu là Nitơ, Oxy, hơi nước, CO2, H2, O3, NH4, các khí trơ.
Trong tầng đối lưu, thành phần các chất khí chủ yếu tương đối ổn định, nhưng nồng độ CO2 và hơi nước dao động mạnh. Lượng hơi nước thay đổi theo thời tiết khí hậu, từ 4% thể tích vào mùa nóng ẩm tới 0,4 % khi mùa khô lạnh.
2/27/2011
TUYETLAN
26
Trong không khí tầng đối lưu thường có một lượng nhất định khí SO2 và bụi.
Trong tầng bình lưu luôn tồn tại một quá trình hình thành và phá huỷ khí ozon, dẫn tới việc xuất hiện một lớp ozon mỏng với chiều dày trong điều kiện mật độ không khí bình thường khoảng vài chục xăngtimet. Lớp khí này có tác dụng ngăn các tia tử ngoại chiếu xuống bề mặt trái đất. Hiện nay, do hoạt động của con người, lớp khí ozon có xu hưởng mỏng dần, có thể đe doạ tới sự sống của con người và sinh vật trên trái đất
2/27/2011
TUYETLAN
27
Thành phần khí quyển Trái Đất
2/27/2011
TUYETLAN
28
Điôxít cacbon và mêtan cập nhật (năm 1998) theo IPCC bảng TAR 6.1. Tuy nhiên, theo báo cáo gần đây nhất của các nhà khí tượng Mỹ NOAA vừa ghi nhận 2 thì nồng độ CO2 trong bầu khí quyển đã gia tăng tới mức kỷ lục mới. Nồng độ CO2 cao nhất đo được khoảng 381 ppmv. Các nhà khí tượng lo ngại đây chính là một nhân tố có thể gây những thay đổi bất ngờ của khí hậu.
Khối lượng phân tử trung bình của không khí khoảng 28,97 g/mol.
2/27/2011
TUYETLAN
29
Không khí trong khí quyển có thể coi như bao gồm:
Hổn hợp của các khí gọi là hổn hợp khô.
Chấtb ẩm hay hơi nước
Các phân tử rắn hay lỏng có kích thước rất nhỏ gọi là sol khí
2/27/2011
TUYETLAN
30
*Các thành phần chủ yếu:
-Nitơ
-Oxi
-Argon
-Cacbonic
*Các thành phần thứ yếu
Các thành phần thứ yếu chỉ chiếm phần rất nhỏ trong tổng số không khí khô, chưa đầy 0.003% hay 30ppm. Tuy nhiên chúng đóng vai trò rất quan trọng trong các vấn đề có liên quan đến bô nhiểm môi trường,sự tồn tại tầng ozon.
Sự hiểu biết về thành phần tự nhiên của không khí trong khí quyển cho phép dễ dàng xác định sự có mặt của các tạp chất ngoại lai và xem xét chúng như các thành phần bị ô nhiểm.
2/27/2011
TUYETLAN
31
*Các thành phần thứ yếu
Các thành phần thứ yếu chỉ chiếm phần rất nhỏ trong tổng số không khí khô, chưa đầy 0.003% hay 30ppm. Tuy nhiên chúng đóng vai trò rất quan trọng trong các vấn đề có liên quan đến bô nhiểm môi trường,sự tồn tại tầng ozon.
Sự hiểu biết về thành phần tự nhiên của không khí trong khí quyển cho phép dễ dàng xác định sự có mặt của các tạp chất ngoại lai và xem xét chúng như các thành phần bị ô nhiểm.
2/27/2011
TUYETLAN
32
Các thành phần thứ yếu
1.Oxi:
2.Nitơ:
3.Cacbondioxit:
4.Ozon:
5.Các khí trơ:
6. Hơi nước
7. Bụi
8. Các khí khác
2/27/2011
TUYETLAN
33
1.Oxi:
Đóng vai trò không thể thiếu trong sự phát triển của các quá trình sinh học trên Trái Đất. Nó có trong thành phần của nhiều hợp chát hửu cơ và là động lực của các quá trình oxi hoá diễn ra trong quá trình phát triển của động bvật và thực vật.
Dưới tác dụng của oxi các quá trình trao đổi trong cơ thể con người dựơc thực hiện. Oxi có ý nghĩa to lớn trong các quá trình công nghệ, tổng hợp các chất hoá học.
2/27/2011
TUYETLAN
34
2.Nitơ:
Là nguyên tố hoạt tính hóa học yếu, là thành phần sống quan trọng của khí quyển, đóng vai trò như chất pha loãng oxi. Có trong thành phần protit và axitamin (hàm lượng của nó có trong protit khoảng 15 -19%). Song đa số sinh vật sống không thể hấpthụ nitơ trực tiếp từ khí quyển. (Dạng chính của nitơ được thực vật hấp thụ là các hợp chất NH3 và NO3 của nó).Thực vật lấy nitơ để bảo đảm hoạt động sống của nó từ khí quyển nhờ phản ứng hoá học giữa nitơ và oxi.
2/27/2011
TUYETLAN
35
Các oxit của nitơ tạo ra trong trường hợp này khi tác dụng tương hổ với hơi nước sẽ tạo thành axit nitric (HNO3). Do đó các hạt mưa luôn chứa axit hoà tan trong chúng. Các nitơ còn có khả năng giử cho nồng độ ozon trong hkí quyển ổn định.
Nitơ không những là những nguyên tố hoá học đống vai trò quan trọng trong các hoạt động sống trênTrái Đất mà cồn là chất “mang” (chịu tải) của khí quyển vì nó chiếm khối lượng chủ yếu của khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
36
3.Cacbondioxit:
Đóng vai trò quan trọng trong các quá trình xảy ra trong khí quyển và trong đất, vì nó là nguồn chủ yếu cung cấp cacbon cho các hợp chất hửu cơ. Nó hầu như không tham gia vào các trong tầng đối và bình lưu, nhưng hoạt tính của nó được tăng cường đáng kể trên mặt đất.
Do đó tại lớp không khí gần mặt đất, do ảnh hưởng của quá trình đốt nhiên liệu, hoạt động công nghiệp và do CO2 tham gia tích cực trong các quá trình trao đổi chất của đai dương và của thế giới động vật,
2/27/2011
TUYETLAN
37
thực vật nên nồng độ của nó có biến đổi, và trong phạm vi toàn cầu nó tiến đến sự tăng trưởng cố định. Tại lớp không khí bên trên, ở khắp nơi thì tỷ lệ của nó gần như không biến đổi.
2/27/2011
TUYETLAN
38
4.Ozon:
Khác với các chất khí khác có trong thành phần của khí quyển, ozon đóng vai trò có thể nói đặc biệt quan trọng. Như đã biết khả năng bảo vệ khí quyển tránh khỏi sự tác động có hại của các bức xạ mặt trời và vủ trụ.Nếu không có khí quyển của Trái Đất thì tòan bộ sinh vật trên Trái Đất sẽ bị huỷ diệt. Chức năng bảo vệ của khí quyển tránh tác động của các bức xạ mặt trời và vủ trụ phụ thuộc phần lớn vào ssự vcó mặt của ozon (với lượng rất bé không đáng kể) trong nhkí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
39
Ozon là tạp chất khí quyển nhỏ. Tại mặt đất nồng độ ozon trong khí quyển rất nhỏ: 0,02ppm vào mùa đông;0,07ppm vào mùa hè. Khối lượng chủ yếu của ozon tạp trung tại tầng bình lưu, nồng độ tối đa cuủa nó tại độ cao20 – 35 km, nơi nồng độ ozon không vượt quá 10ppm.
Mặc dù ozon chỉ chiếm chưa đầy1/10 triệu của khí quyển Trái Đất, vsong ý nghĩa của nó rất lớn. Lớp ozon mỏng của tầng bình lưu thường gọi là tầng ozon “giử” (cùng với oxi) hay “chắn” phần có hại của các bức xạ mặt trời thuộc vùng cực tím của phổ.
2/27/2011
TUYETLAN
40
Ở các diều kiện và thời tiết xác định, ozon có thể rơi vào các lớp thấp của khí quyển và tham gia phản ứng hoá học với các chất,ví dụ như các oxit của S2 và N2 với các hợp chất hửu cơ v.v…Dưới tác dụng của ozon xảy ra các quá trình oxi hoá các chất này khi chúng thoát ra khỏi không khi cùng với mư khi quyển.Trường hợp này ozon có tác dụng làm sạch không khí trong khýi quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
41
5.Các khí trơ:
Các khí trơ trong thành phần của không khí trong khí quyển có các khí trơ Ar, Ne, He, Kr, Xe, Ra. Các khí này chỉ chiếm 1% thể tích và do hoạt tính hóa học của chúng yếu nên chúng không tham gia các quá trình trong khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
42
6. Hơi nước
Nước chiếm ¾ toàn bộ mặt đất. Tổng lượng của nó trên hành tinh được đánh giá là 1,4.10185 tấn. Do bốc hơi nên môt lượng nước đáng kể (khoảng 5,2.1014 m3/năm) không ngừng đi vào khí quyển. Khoảng 20% toàn bộ năng lượng mặt trời mà Trái Đất thu được chi phí cho lượng bốc hơi trên. Song song với chuyển hóa trực tiếp thành hơi nước, trên bề mặt biển, hồ, song, ao,… hơi nước được tạo thành còn do kết quả hoạt động sống của thực vật. Hàm lượng hơi nước của khí quyển phụ thuộc vào độ cao.
2/27/2011
TUYETLAN
43
Hơi nước có trong không khí đóng vai trò quan trọng trong cân bằng nhiệt của mặt đất. Khi cho phần lớn các tia mặt trời xuyên qua, nó đồng thời ngăn cản đáng kể lượng nhiệt bức xạ ngược lại từ mặt đất, và do đó nó bảo toàn nhiệt.
Khí rơi vào lớp lạnh bên trên của khí quyển, hơi nước ngưng tụ ở dạng mưa quay lại trái đất. Do đó các quá trình bốc hơi và ngưng tụ hơi nước đóng vai trò quan trọng trong quá trình tự làm sạch của khí quyển.
2/27/2011
TUYETLAN
44
Hơi nước trong khí quyển còn đóng vai trò điều chỉnh nhiệt độ mặt đất và khí quyển. Tăng lượng nhiệt đi vào mặt đất. Hơi nước khi bốc hơi lên cao tạo thành mây phản xạ các tia mặt trời và làm giảm năng lượng của chúng chiếu xuống mặt đất.
2/27/2011
TUYETLAN
45
7. Bụi
Ngoài các khí và hơi nước, trong khí quyển còn có bụi các phần tử rắn hay lỏng có kích thước rất nhỏ được gọi là sol khí.
Bụi rơi vào khí quyển trong quá trình phong hóa và phá hủy lớp đất trồng bề mặt và lớp đất đá, trong quá trình phun của núi lửa (bụi núi lửa), khi cháy rừng, than, đồng cỏ, một lượng lớn bụi rơi vào khí quyển từ vũ trụ (bụi vũ trụ). Trong thời gian bão, các giọt nước biển nhỏ bay vào khí quyển, sau khi bốc hơi, đọng lại trong không khí thành những hạt bụi (bụi biển).
2/27/2011
TUYETLAN
46
8. Các khí khác
Ngoài các thành phần kể trên, trong không khí của khí quyển còn có lượng nhỏ các khí như CH4, CO, H2, NOx, Sox, H2S, NH3 và các khí khác.
2/27/2011
TUYETLAN
47
IV.Hiện trạng bầu khí quyển:
1.Bầu khí quyển đang nóng dần lên:
Nanoflares đốt nóng khí quyển Mặt Trời
2/27/2011
TUYETLAN
48
Các nhà vật lý học Mặt Trời tại NASA đã khẳng định rằng những đợt bùng nổ nhiệt và năng lượng nhỏ và đột ngột, gọ là nanoflare, khiến nhiệt độ của lớp khí mỏng và mờ trong khí quyển của Mặt Trời đạt đến hàng triệu độ.
“Tại sao hào quang của Mặt Trời lại nóng khủng khiếp như vậy?” James Klimchuk, một nhà vật lý họct hiên thể tại Phòng thí nghiệm vật lý Mặt Trời thuộc Trung tâm không gian Goddard tại Greenbelt, Md., đặt câu hỏi.
2/27/2011
TUYETLAN
49
Bí ẩn về lý do nhiệt độ trong hào quang của Mặt Trời, khí quyển bên ngoài, có thể đạt đến vài triệu độ K – nóng hơn nhiều so với nhiệt độ gần bề mặt Mặt Trời – đã làm đau đầu các nhà khoa học trong nhiều thập kỷ. Những quan sát mới được thực hiện với các thiết bị trên vệ tinh Hinode của Nhật Bản đã tiết lộ nguyên nhân của những nanoflare.
Nanoflare là những đợt bùng nổ nhiệt và năng lượng nhỏ và đột ngột.
2/27/2011
TUYETLAN
50
“Chúng xuất hiện với những dòng nhỏ hợp lại với nhau để tạo thành một ống điện trường gọi là cuộn hào quang”, Klimchuk cho biết. Cuộn hào quang là thành phần cơ bản của lớp khí mỏng và mờ được gọi là hào quang của Mặt Trời.
2/27/2011
TUYETLAN
51
Klimchuk cho biết. Cuộn hào quang là thành phần cơ bản của lớp khí mỏng và mờ được gọi là hào quang của Mặt Trời.
Các nhà khoa học trước đây cho rằng sự nung nóng liên tục và đều đặn chính là lời giải thích cho sức nóng hàng triệu độ của hào quang. Mô hình này chỉ ra rằng cuộn hào quang với một độ dài và nhiệt độ nhất định có độ đặm đặc cụ thể. Tuy nhiên, các quan sát cho thấy các cuộn hào quang có độ đậm đặc cao hơn nhiều so với giả thuyết về nung nóng liên tục dự đoán.
2/27/2011
TUYETLAN
52
Những mô hình mới hơn dựa trên nanoflares có thể giải thích độ đặm đặc quan sát thấy, nhưng chưa hề có bằng chứng về sự tồn tại của nanoflares cho đến hiện nay.
Những quan sát từ Kính viễn vọng tia X do NASA tài trợ (XRT) và Quang phổ kế hình ảnh tia cực tím (EIS) trên Hinode đã tiết lộ rằng plasma siêu nóng có mặt khắp nơi trong những khu vực hoạt động của Mặt Trời. XRT đo plasma ở 10 triệu độ K, và EIS đo plasma ở 5 triệu độ K. “Những nhiệt độ này chỉ có thể được tạo ra bởi những bùng nổ năng lượng tức thời”, Klimchuck, người đã trình bày các phát hiện trong cuộc họp của Hiệp hội thiên văn học quốc tế ngày 6 tháng 8 tại Rio de Janeiro, Braxin, cho biết.
2/27/2011
TUYETLAN
53
“Cuộn hào quang là tập hợp của những dòng được nung nóng bởi các trận bão nanoflares”.
Đốt nóng hào quang là một quá trình động lực học. Độ sáng của tia X và tia cực tím quan sát thấy phụ thuộc rất nhiều và độ đậm đặc của plasma hào quang. Nơi nào có độ đậm đặc thấp thì độ sáng cũng thấp, nơi nào có độ đậm đặc cao thì độ sáng sẽ cao. Hào quang sáng tại khoảng 1 triệu độ K.
2/27/2011
TUYETLAN
54
Klimchuk và các đồng nghiệp đã xây dựng một mô hình lý thuyết để giải thích làm thế nào plasma phát triển bên trong những ống hào quang và điều gì đã khiến nhiệt độ tăng cao như vậy. “Chúng tôi mô phỏng một bùng nổ nhiệt lượng và quan sát phản ứng của hào quang,” Klimchuk cho biết. “Sau đó chúng tôi đưa ra dự đoán về lượng giải phóng từ plasma ở những nhiệt độ khác nhau”.
2/27/2011
TUYETLAN
55
Klimchuk ước đoán rằng khi một nanoflare đột ngột giải phóng năng lượng của nó, plasma ở những dòng nhiệt độ thấp và độ đậm đặc thấp nhanh chóng trở nên rất nóng – khoảng 10 triệu độ K. Độ đặm đặc tuy vậy vẫn thấp nên cường độ sáng cũng thấp. Nhiệt chảy từ phần trên rất nóng xuống đáy của cuộn hào quang, nơi nhiệt độ không cao lắm. Quá trình này làm nóng plasma đậm đặc tại đáy của cuộn hào quang, và vì độ đậm đặc tại đáy rất cao nên nhiệt độ chỉ đạt đến khoảng 1 triệu độ K. Plasma đậm đặc này mở rộng lên phía trên của các dòng nhiệt.
2/27/2011
TUYETLAN
56
Klimchuk cho biết: “Những gì chúng ta thấy là plasma 1 triệu độ nhận năng lượng từ dòng nheietj chảy xuống từ plasma siêu nóng. Đây là lần đầu tiên chúng tôi phát hiện thấy plasma 10 triệu độ, chỉ có thể tạo ra bởi những đợt bùng nổ năng lượng của nanoflares”. Quan stas của Hinode và phân tích của các nhà khoa học khẳng đỉnh rằng nanoflares xuất hiện trên Mặt Trời và chúng chính là lời giải thích cho nhiệt độ của vầng hào quang Mặt Trời. Những quan sát này cũng xác định hoạt động của nanoflare trong vùng hoạt động của Mặt Trời.
2/27/2011
TUYETLAN
57
Nanoflares chịu trách nhiệm cho những thay đổi trong bức xạ tia X và tia cực tím xuất hiện khi một vùng hoạt động phát triển. Tia X và tia cực tím được háp thụ bởi tầng khí quyển trên cùng của Trái Đất. Những thay đổi ở tầng khí quyển trên cùng có thể ảnh hưởng đến quỹ đạo của vệ tinh và tàn dư trong không gian bằng cách làm chúng chậm lại, một tác động được gọi là “kéo”. Nhận biết những thay đổi trong quỹ đạo bay rất quan trọng để có thể kịp thời đưa ra các điều chỉnh tránh va chạm trong không gian.
2/27/2011
TUYETLAN
58
Tia X và tia cực tím cũng ảnh hưởng đến khả năng truyền tín hiệu của sóng radio và do đó tác động xấu đến các hệ thống truyền thông và định hướng. Phát hiện rằng nanoflares đóng vai trò đặc biệt quan trọng quá trình đốt nóng hào quang Mặt Trời đã mở ra hướng đi mới cho công cuộc tìm hiểu tác động của Mặt Trời đối với Trái Đất.
(Theo Tạp chí HĐKH)
2/27/2011
TUYETLAN
59
2.Bầu khí quyển đanng bị ô nhiểm bởi các chất khí
Ô nhiễm khí quyển (hiện trạng bầu khí quyển)
MÔI TRƯỜNG NGÀY NAY:
Như vậy ô nhiễm không khí là kết quả của sự thải ra không khí các chất thải khí độc hại ở thể hơi, bụi, khí. Làm tăng đột biến các chất như CO2, NOX, SOX...
Hiện nay, ô nhiễm khí quyển là vấ đề thời sự nóng bỏng của cá thế giới chứ không phải riêng của một quốc gia nào.
2/27/2011
TUYETLAN
60
Môi trường khí quyển đang có nhiều biến đổi rõ rệt và có ảnh hưởng xấu đến con người và các sinh vật. Hàng năm con người khai thác và sử dụng hàng tỉ tấn than đá, dầu mỏ, khí đốt. Đồng thời cũng thải vào môi trường một khối lượng lớn các chất thải khác nhau, làm cho hàm lượng các loại khí độc hại tăng lên nhanh chóng.
2/27/2011
TUYETLAN
61
-20 tỉ tấn cácbon điôxít
-1,53 triệu tấn SiO2
-Hơn 1 triệu tấn niken
-700 triệu tấn bụi
-1,5 triệu tấn asen
-900 tấn coban
-600.000 tấn kẽm (Zn), hơi thuỷ ngân (Hg), hơi chì (Pb) và các chất độc hại khác.
Hàng năm có:
2/27/2011
TUYETLAN
62
Sự hoạt động của các ngọn núi lửa và các loài vi khuẩn sống trong không khí cũng là nguyên nhân gây ô nhiễm không khí. Theo ước tính thì lượng CO2 do núi lửa hoạt động phun ra cao gấp 40.000 lần so với lượng CO2 hiện có trong khí quyển.
Ô nhiễm môi trường khí quyển tạo nên sự ngột ngạt và "sương mù", gây nhiều bệnh cho con người.Nó còn tạo ra các cơn mưa acid làm huỷ diệt các khu rừng và các cánh đồng.
2/27/2011
TUYETLAN
63
Điều đáng lo ngại nhất là con người thải vào không khí các loại khí độc như: CO2, NOX, CH4, CFC đã gây hiệu ứng nhà kính. Theo nghiên cứu thì chất khí quan trọng gây hiệu ứng nhà kính là CO2, nó đóng góp 50% vào việc gây hiệu ứng nhà kính, CH4 là 13%, ozon tầng đối lưu là 7%, nitơ 5%, CFC là 22%, hơi nước ở tầng bình lưu là 3%.
2/27/2011
TUYETLAN
64
Nếu như chúng ta không ngăn chặn được hiện tượng hiệu ứng nhà kính thì trong vòng 30 năm tới mặt nước biển sẽ dâng lên từ 1,5 – 3,5 m (Stepplan Keckes). Có nhiều khả năng lượng CO2 sẽ tăng gấp đôi vào nửa đầu thế kỷ sau. Điều này sẽ thúc đẩy quá trình nóng lên của Trái Đất diễn ra nhanh chóng. Nhiẹt độ trung bình của Trái Đất sẽ tăng khoảng 3,60°C (G.I.Plass), và mỗi thập kỷ sẽ tăng 0,30°C.
2/27/2011
TUYETLAN
65
Theo các tài liệu khí hậu quốc tế, trong vòng hơn 130 năm qua nhiệt độ Trái Đất tăng 0,40°C. Tại hội nghị khí hậu tại Châu Âu được tổ chức gần đây, các nhà khí hậu học trên thế giới đã đưa ra dự báo rằng đến năm 2050 nhiệt độ của Trái Đất sẽ tăng thêm 1,5 – 4,50°C nếu như con người không có biện pháp hữu hiệu để khắc phục hiện tượng hHiệu ứng nhà kính.
Một hậu quả nữa của ô nhiễm khí quyển là hiện tượng lỗ thủng tầng ozone.
2/27/2011
TUYETLAN
66
CFC là "kẻ phá hoại" chính của tầng ozon. Sau khi chịu tác động của khí CFC và một số loại chất độc hại khác thì tầng ozon sẽ bị mỏng dần rồi thủng, không còn làm tròn trách nhiệm của một tấm lá chắn bảo vệ mặt đất khỏi bức xạ UV-B, làm cho lượng bức xạ UV-B tăng lên, gây hậu quả xấu cho sức khoẻ của con người và các sinh vật sống trên mặt đất.
2/27/2011
TUYETLAN
67
3.Internet gây hại khí quyển:
Internet gây hại khí quyển?
Bạn có biết mạng Internet trên thế giới tiêu thụ mỗi ngày bao nhiêu điện không? Có lẽ không, vì thật sự không ai có thể trả lời chính xác câu hỏi này.
Google tiêu tốn bao nhiêu điện?
2/27/2011
TUYETLAN
68
3.Internet gây hại khí quyển:
Theo tính toán của công ty nghiên cứu thị trường Gartner Group, mạng Internet tiêu thụ lượng điện đủ tạo ra 2% khí CO2 thải vào môi trường, bằng với lượng khí thải của cả ngành hàng không.
Mỗi lần bạn vào mạng Internet dùng Google tìm tài liệu thì Google sẽ tự động lục soát các hệ thống ngân hàng dữ liệu của mình và xuất ra câu trả lời và công việc đó tiêu thụ khoảng 10 watt điện, tương đương mức tiêu thụ của một bóng đèn tiết kiệm điện cháy trong một tiếng đồng hồ.
2/27/2011
TUYETLAN
69
Và mỗi lần vào Internet đấu giá, tìm mua một món hàng trên eBay chẳng hạn, bạn đã tung vào bầu khí quyển tương đương với 20 gram thán khí. Ðây là kết quả tính toán của Siegfried Behrendt, thuộc Viện Zukunftsstudien und Technologiebewertung (Viện Nghiên cứu tương lai và định giá công nghệ) tại Berlin, CHLB Ðức.
Với 32.000 máy chủ đặt trên khắp thế giới, Google tiêu thụ hàng năm hơn 55 GWh điện, tương đương mức tiêu thụ điện của một thành phố 45.000 dân.
2/27/2011
TUYETLAN
70
Chi phí năng lượng hàng tháng của hệ thống này lên đến nhiều triệu đô la Mỹ, mặc dù theo Rolf Kersten, chuyên gia tin học của Sun Microsystems, các máy chủ của Google làm việc rất hiệu quả.
2/27/2011
TUYETLAN
71
Theo tính toán của công ty nghiên cứu thị trường Gartner Group, mạng Internet tiêu thụ lượng điện đủ tạo ra 2% khí CO2 thải vào môi trường, bằng với lượng khí thải của cả ngành hàng không.
Mỗi lần bạn vào mạng Internet dùng Google tìm tài liệu thì Google sẽ tự động lục soát các hệ thống ngân hàng dữ liệu của mình và xuất ra câu trả lời và công việc đó tiêu thụ khoảng 10 watt điện, tương đương mức tiêu thụ của một bóng đèn tiết kiệm điện cháy trong một tiếng đồng hồ.
2/27/2011
TUYETLAN
72
Và mỗi lần vào Internet đấu giá, tìm mua một món hàng trên eBay chẳng hạn, bạn đã tung vào bầu khí quyển tương đương với 20 gram thán khí. Ðây là kết quả tính toán của Siegfried Behrendt, thuộc Viện Zukunftsstudien und Technologiebewertung (Viện Nghiên cứu tương lai và định giá công nghệ) tại Berlin, CHLB Ðức.
2/27/2011
TUYETLAN
73
Với 32.000 máy chủ đặt trên khắp thế giới, Google tiêu thụ hàng năm hơn 55 GWh điện, tương đương mức tiêu thụ điện của một thành phố 45.000 dân. Chi phí năng lượng hàng tháng của hệ thống này lên đến nhiều triệu đô la Mỹ, mặc dù theo Rolf Kersten, chuyên gia tin học của Sun Microsystems, các máy chủ của Google làm việc rất hiệu quả.
2/27/2011
TUYETLAN
74
Hệ thống máy này sử dụng trên 90% năng lượng cho việc tìm kiếm tài liệu trong khi phần nhiều các máy điện toán khác chỉ sử dụng một phần, thường không quá 50% năng lượng tiêu thụ, 50% số năng lượng còn lại bị biến thành nhiệt vô dụng. Số nhiệt lượng vô dụng này còn gây thêm tiêu hao điện do sử dụng máy điều hòa không khí, vì nếu các trung tâm máy tính không dùng máy lạnh thì chỉ trong vài tiếng đồng hồ các máy chủ sẽ nóng và không hoạt động được nữa. Theo các chuyên gia, mỗi mét vuông tại các trung tâm máy tính tiêu thụ trung bình 20 kW điện, tương đương với mức tiêu thụ trong cùng thời gian của hai gia đình.
2/27/2011
TUYETLAN
75
Nhằm giảm bớt mức tiêu thụ năng lượng trong công nghệ thông tin, vào giữa năm 2007 Google đưa ra sáng kiến thành lập tổ chức Climate Savers Computing (CSC, Công nghệ thông tin bảo vệ bầu khí quyển) với sự tham gia của Intel và nhiều tổ chức bảo vệ môi trường. Mục tiêu của CSC là dùng kỹ thuật hiện đại, đến năm 2010 giảm mỗi năm một lượng điện năng tương đương với 54 triệu tấn khí thải CO2 và tiết kiệm 3,7 tỉ đô la.
2/27/2011
TUYETLAN
76
Theo điều tra của Forrester, số lượng máy điện toán trên thế giới trong năm 2005 là khoảng 600 triệu và sẽ tăng lên 1,3 tỉ máy vào năm 2010, nhất là ở các nước đang phát triển. Mức độ “đói năng lượng” của chúng hầu như không thể thỏa mãn và kết quả là bầu khí quyển ngày càng nóng lên do sử dụng nhiều năng lượng hóa thạch, đưa đến hậu quả tai hại cho cuộc sống của con người và nền kinh tế. Các chuyên gia của Gartner Group cho rằng, việc áp dụng kỹ thuật xanh thông minh là cần thiết và có thể giảm tiêu thụ năng lượng đến 60%.
2/27/2011
TUYETLAN
77
Tại hội chợ điện toán CeBIT vừa qua “Green IT” (Công nghệ thông tin xanh) là đề tài trọng tâm. Tại đây, các công ty điện toán khổng lồ như IBM, Siemens, HP, Microsoft... đã tung ra nhiều loại máy điện toán “xanh” và đề ra nhiều chương trình giảm tiêu thụ điện. Fujitsu-Siemens trưng bày máy vi tính Scaleo sử dụng ít điện và gây ít tiếng động, chứa ít Brom (chất chống cháy nhưng có hại sức khoẻ), được tổ chức World Wildlife Fund (WWF) xác nhận là một loại Green PC (máy vi tính xanh).
2/27/2011
TUYETLAN
78
Martin Kinne, Giám đốc điều hành của Hewlett-Packard (HP) tại Ðức, cho rằng đến năm 2010, tất cả các máy PC do HP sản xuất sẽ tiêu thụ điện ít hơn 25% so với năm 2005. Steve Ballmer, Tổng giám đốc của tập đoàn Microsoft, mong mỏi các công ty chế tạo phần mềm, xây dựng chương trình ứng dụng làm giảm tiêu thụ điện. IBM đưa ra chương trình “Big Green” bao gồm sản phẩm, dịch vụ và tài chánh. Trong khi các công ty khác tìm cách tung ra thị trường các sản phẩm tiết kiệm năng lượng thì IBM nhắm vào hệ thống phát nhiệt và làm lạnh tại các trung tâm máy tính.
2/27/2011
TUYETLAN
79
Val Rahmani, người chịu trách nhiệm về phương án này, cho rằng: “Ý định của chúng tôi là tạo ra một bản đồ hướng dẫn khách hàng đến trung tâm điện toán xanh. Chúng tôi sẽ giải thích mục tiêu và cách thức để đến đích”.
2/27/2011
TUYETLAN
80
Từ đầu năm 2008 công ty dịch vụ Internet lớn ở Ðức, Strato, đã chuyển hoàn toàn qua sử dụng điện lấy từ sức nước. Trong khi đó Google cho xây dựng hệ thống điện dùng ánh sáng mặt trời. Với 9.200 tấm pin mặt trời đặt trên các nóc nhà tại tổng hành dinh của công ty ở Mountain View, California, Google đã có được gần một phần ba số điện năng mà công ty cần dùng. Mục đích của Larry Page, người sáng lập tập đoàn, là đến cuối năm 2008 Google chỉ dùng điện xuất phát từ các nguồn năng lượng bảo tồn.
2/27/2011
TUYETLAN
81
Ðể thực hiện ý định này Google đầu tư vào nhiều phương án nghiên cứu sử dụng điện “xanh”. REC (Renewable Energy Certificate System) là hệ thống cấp giấy chứng nhận năng lượng tái tạo của các nước EU, nhưng đối với Larry Page, REC có nghĩa năng lượng tái tạo, RE rẻ hơn năng lượng hóa thạch C (chứa carbon).
Người tiêu thụ đóng vai trò không kém phần quan trọng trong việc tiết kiệm năng lượng. Theo Viện Khí quyển, môi trường và năng lượng ở Wuppertal, Ðức, để chế tạo một máy tính người ta cần trung bình 3.000 kWh năng lượng, tương đương với mức sử dụng điện của một gia đình từ 3-4 người và sau đó phải tốn thêm năng lượng để xử lý rác điện tử
2/27/2011
TUYETLAN
82
Theo tổ chức bảo vệ môi trường Greenpeace (Hòa bình xanh) trên thế giới, hàng năm con người thải vào môi trường từ 20-50 triệu tấn rác điện tử. Trong khi EU buộc các hãng sản xuất tăng tỷ lệ phục hồi thì số rác điện điện tử với nhiều chất độc hại ngày càng nhiều được xuất cảng trái phép sang các nước còn đang phát triển ở châu Á và châu Phi. Vì vậy các chuyên gia cho rằng, việc kéo dài cuộc sống của máy điện toán là cần thiết. Một yếu tố tiết kiệm quan trọng, nhưng thường bị người tiêu dùng bỏ quên là việc để máy ở tình trạng chờ “Stand-by mode” khi tạm ngưng làm việc.
2/27/2011
TUYETLAN
83
Theo Joseph Reger, chuyên gia kỹ thuật của tập đoàn Fujitsu-Siemens, các máy tính ở trạng thái “Stand-by” tiêu tốn hàng năm 9 TWh (TWh=1012 Wh) điện, tương đương với số điện mà một nhà máy hạt nhân cung cấp. Như vậy, việc chọn máy ít tốn điện; dùng lâu máy và tắt hẳn khi không dùng, người tiêu thụ có thể góp phần không nhỏ vào việc bảo vệ môi trường và qua đó túi tiền của mình.
(TRANG QUAN SEN - CHLB Đức)
2/27/2011
TUYETLAN
84
4.Chất ô nhiểm nitơ trong nước biển đe doạ bầu khí quyển:
“Một nhóm các nhà khoa học quốc tế, do giáo sư hải dương học và khoa học khí quyển Robert Duce thuộc đại học Texas A&M chỉ đạo, đã kết luận rằng một lượng lớn hợp chất nitơ – phát thải vào bầu khí quyển trong quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch và sử dụng phân bón nitơ của con người – hòa vào nước biển có thể loại khí cacbonic ra khỏi bầu khí quyển.”
2/27/2011
TUYETLAN
85
Một nhóm 30 chuyên gia từ các học viện trên toàn thế giới đã trình bày kết luận trong số mới nhất trên tờ Science.
Các hợp chất nitơ tạo ra bởi con người được gió mang đi và lắng trong nước biển, chúng hoạt động như một loại phân bón, làm tăng sự phát triển của th�
* Một số tài liệu cũ có thể bị lỗi font khi hiển thị do dùng bộ mã không phải Unikey ...
Người chia sẻ: Đăng Thị Tuyết Lan
Dung lượng: |
Lượt tài: 1
Loại file:
Nguồn : Chưa rõ
(Tài liệu chưa được thẩm định)