Atmosféra 200 250 300 Temperature in Kelvins a& Km 92 c Incoming solar radiation Absorbce Slunečního záření v atmosféře 5Q Km Stratospircre 10-16 km -&rc —$a*tevet—W Earth Infrarml. visible, and Vllravlolet: X 200-330 nm, ultr-avialcM: ? > 330 nm. penetration to Earth's surface penetration lo—50km High energy ultr^vioTel: \ < 100 nm, penetration la —2D OVm 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 0.0001 0.001 001 200 250 300 Temperature in Kelvins Složení Struktura a vývoj atmosféry troposféra stratosféra mesosféra termosféra Nitrogen (N2) 78.06% Argon (Ar) 0.93% All other gases. 0.04% Carbon dioxide (C02) Neon (Ne) Heiiun (He) Methane (CH4) Krypton (Kr) Nitrous oxide (N20) Hydrogen (H2) Ozone (03) 0.035% 0.0018% 0.00052% 0.00014% 0.00010% 0,00005% 0 00005% 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 10-4-10-3 20 dnů Bio&chemický NO + N02 106 - 1 O"2 1 den Antropogenní&chemický 03 10-2 chemický HNO3 10-5-1 o3 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 Hydroxylový radikál j^_^ h +ho h + h20-h2 + ho h + 02 _ho + ó 6 + h20 -*■ 2 ho OH* Molekul/cm3 Léto-den 5-10 x 106 Zima-den 1-5x1 o6 Noc <2x105 Výsledek procesů: konstantně 10 milionů hydroxylových radikálů/cm3 v povrchové vrstvě Cyklus kysliku Oxidative weathering 4FeO + 02^2Fe2ü3 Sediments Limestone 1 Cau Phytoplankton Cyklus dusíku i— Z! O o to c g 0 ■- 1 c: o řasy) Cyklus uhlíku Dthahm 11 Dissolved carbon, bicar&ofläles co? dissolved in oceans, etc. ^^^^^^ Pnolosyniriesis Respiration aacomposers Ť consul 1 ^> consumers | Carbon in sediments Cyklus uhlíku 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. 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 s ostatními toky. Dlouhodobá přirozená celková nevyrovnanost toků je pravděpodobně menší než obrovský. Ledové doby Ledové doby Minulých několik milionů let — početné cykly ochlazení a teplení superponovány na celkové chladnutí Glaciace - pokles teploty o několik stupňů na dlouhou dobu -rozšíření ledovců - doby ledové Teplejší období - doby meziledové - interglaciály Pleistocén (1,6 mil. let)- více než 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. 9 2 O) O) I 0 o> i -2 SZ o; .". E , í i n -A Au i i A vi 1 Aw A \ n r \^ A \ n I 11 \ \ Previous ice ages j i_asi ice age i i 800.000 600,000 400,000 200,000 Years before present S 2 a> í 0 0 (D £5 Q) H 1 B. Holocene optimum , . . — Little ice age i 10.000 8.000 6.000 4,000 Years before present 2.000 0 id x: y _ Little ice age 1,000 80Q 600 400 200 Příčiny Příčiny EXCentriCÍta Eccentricity Titt Precession Combined signal Precese (degrees) index (Radiation received)