Atmosféra Struktura atmosféry 120 110 IDO 90 £ 80 0 70 c BO u 1 50 < 40 30 20 i: o rhermoshere o, m\ o2 r Mesopause.......................■ Nřo, O * NO+n Mesophere \ Stratopause stratospf,ere -« im^4 Troposphere -^_^ \Ar, C0ř ------------------------[------^^vt 200 250 300 Temperature in Kelvins ■0.0001 ■0.001 ■0.01 0.1 ■1 ■to too Absorbce Slunečního záření v atmosféře High energy ultraviolet X^ 100 nm, penelratian la—ZOOttm Chemické reakce v atmosféře V zemské kůře dochází k redukčním reakcím V atmosféře a v kontaktu s atmosférou dochází k oxidaci Biota obnovuje s pomocí slunečního záření oxidant (02) Většina reakcí se odehrává v troposféře Produkty jsou „vymyty" srážkami Stratosféra - dusík, kyslík - ozon (absorbuje většinu UV záření) Vyšší části - vysoce nabité iony a radikály The rmo^h a re o, no4, oř o-MesGpause.......................■ Nř02 Mesophare \ Stratopause Stratosphere , , ^^ JÜ^aiS9 \Np0,HřD. Troposphere *****^-^__ \ Ar, C0? __________________________ ^______- 200 250 300 Temperature in Kelvins ■ 0.0001 0001 001 0.1 -1 ■10 too ^^ m v Struktura a vývoj atmosféry troposféra stratosféra mesosféra termosféra I Argon (Ar) 0,93% All other gases. 0.04% Carbon dioxide (C02) 0.035% Neon (Ne) 0.0018% Helium (He) 0.00052% Methane (CH4) 0,00014% Krypton (Kr) 0.00010% Nitrous Oxide (N20) 0.00005% Hydrogen (H2) 0 00005% Ozone (O3) 0 000007% Složení čisté atmosféry Plyn Koncentrace (ppm) Doba zdržení cyklus Ar 9340 — Žádný Ne 18 — Žádný Kr 1.1 — Žádný Xe 0.09 — Žádný N2 780,840 106 let Bio&mikrobiol o2 209,460 10 let Bio&mikrobiol CH4 1.65 7 let Bio&mikrobiol C02 332 15 let Antropogenní&bio CO 0.05-0.2 65 dnů Antropogenní&chemický H2 0.58 10 Bio&chemický N20 0.33 10 let Bio&chemický S02 10-5-10-4 40 dnů Antropogenní&chemický NH3 10-4-1 o3 20 dnů Bio&chemický NO + N02 106 - 1 O"2 1 den Antropogenní&chemický O3 10-2 ? chemický HNO3 10-5-10-3 1 den chemický H20 různá 10 dnů Fyz.-chemický He 5.2 10 let Fyz.-chemický Prostředí chemických reakcí V plynné fázi Na povrchu prachových částic (malý význam, krátká doba zdržení) Ve vodných roztocích (kapky vody; acidobazické) Nejdůležitější Hydroxy lovy radikál HVH J^^ h + HO H + H20----------+ H2 + HO OH* Molekul/cm3 Léto-den 5-10 x 106 Zima-den 1-5x1 o6 H + 02 _____»- HO + O ., ^ ,. ... Noc < 2 x 105 Ö + H20 --------*■ 2 HO Výsledek procesů: konstantně 10 milionů hydroxylových radikálů/cm3 v povrchové vrstvě Cyklus kyslíku Oxidative weathering 4FeO + 02-^2Fe203 Sediments CaC03 f<-"-»s Limestone | CaO Phytoplankton Solution of N2 'Denitrification — Fixation — CO £ x ° 00 o40 Q — ůá qů en » o o CD D3 ľ3 Fixation Denitrification M OD x o CO -* "D O zr L o -4 ^ CQ řasy) Cyklus uhlíku DifluSrCn 11 CO? dissolved in oceans, fltC. ynlnesis flespír producers ^^^^^^^ 1 _t I ■■ decomposers ^^^v Weather im y uplifting ' over geologic Cyklus uhlíku Člověk: do atmosféry 6 miliard tun ročně spalováním fosilních paliv • kolem 2 miliard tun ročně odlesňovaním (dva důsledky: místo přirozené spotřeby C02 z atmosféry produkce C02 do atmosféry) Toto množství se zdá malé ve srovnání 1 miliarda tun C ročně = zásah člověka Uhlík se nachází se ve všech velkých systémech a rezervoárech • Biosféra: základní stavební částice živých organismů • Litosféra: vápencové horniny, fosilní paliva (uhlí, ropa, podzemní plyn), klatráty (komplexy CH4 a vody v sedimentech) • Hydrosféra: (rozpuštěný C02 a karbonátové látky) • Atmosféra: (C02, CH4 ...): 0,036 % Největším rezervoárem uhlíku jsou oceánské a pevninské ___sedimenty_________________________________ Atmosphere (increase 3 year) 56 55 60 Litter CO11 lertitization 1-3? Deforestation 1-37 60 zz; 120 180 Peat 60 563 Biosphere and ocean surface biota 90 36 40 • t 5000 Fossil luel 1400 Soil 92-93? 725 Surface ocean (inorganic 700. organic 25) 40 39 38000 Deep ocean (inorganic 37000. organic 1000) s ostatními toky. Dlouhodobá přirozená celková nevyrovnanost toků je pravděpodobně menší než obrovský. Ledové doby 20 cyklů s opakováním 20 000 až 40 000 let s extrémními minimy každých 100 000 let Ledové doby se odehrávaly už před 2,3 miliardami let. Dnes zabírají ledovce kolem 10 % povrchu (z toho 84 % v Antarktidě). V minulosti až 29 % povrchu. u 2 OJ O) c J3 0 o 0) Ledové doby Minulých několik milionů let - početné cykly ochlazení a teplení | ^ superponovány na celkové chladnutí A Glaciace - pokles teploty o několik stupňů na dlouhou dobu - rozšíření ledovců - doby ledové Teplejší období - doby meziledové - interglaciály c í 0 u (D t— _ Pleistocén (1,6 mil. let)- více než § -a E s B. 1 P Gí D) C n m 0 ^^ CO O) E cii Previous ice ages i___;______i______ X Last ice age ^ _j______J______A 800.000 600.000 400.000 200.000 0 Years before present Holocene optimum Little ice age _ J_____1_____L_____L 10.000 8.000 6.000 4,000 Years before present Medieval warm persocl 2.000 ___t— 1,000 800 600 40r 200 P v r -\r m nemy Excentricita Precese Příčiny Eccentricity (%) Tilt (degrees) Precession index Combined signal (Radiötion received) c «s £ 300 - o iň T3 C O (D E F 400 - 500 - 600 - Vývoj 340 I S 300 h C £ n i 26 3 8 220 OJ o o 160 c 5 e 160 140 120 100 BO 60 Years before present (000s) Present- Present ■ 40 20 0