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QUÍMICA ATMOSFÉRICA. EFECTO INVERNADERO


Enviado por   •  16 de Julio de 2017  •  Apuntes  •  1.329 Palabras (6 Páginas)  •  153 Visitas

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QUÍMICA ATMOSFÉRICA

La contaminación del aire constituye un problema importante para la mayoría de las ciudades del mundo, y a menudo adquiere dimensiones regionales. La atmósfera recibe las emisiones procedentes de la combustión y de otras actividades antropogénicas. Aunque el aire dispone de mecanismos naturales de limpieza en algunas ocasiones, la concentración de estos contaminantes es tan elevada que la atmosfera no puede eliminarlos.  A escala global, en la superficie terrestre se producen un gran número de procesos incontrolados que tienen gran incidencia en la atmósfera. Así y fruto de las actividades antropogénicas, la concentración de bióxido de carbono y otros gases de invernadero se ha incrementado considerablemente, alterando la distribución de la energía solar sobre la atmósfera y superficie terrestre. Por otra parte, la capa de ozono estratosférico, que nos protege de la radiación UV solar, esta seriamente amenazada por la emisión de productos químicos. A pesar de las predicciones realizadas por los estudiosos del tema acerca de los efectos a largo plazo de estos procesos, el futuro esta repleto de incógnitas.

ALBEDO: partículas y nubes 

Albedo es el porcentaje de radiación que cualquier superficie refleja respecto a la radiación que incide sobre la misma. Las superficies claras tienen valores de albedo superiores a las oscuras y las brillantes mas que las mates. El albedo medio de la Tierra es de 37 – 39 %.

Las actividades humanas pueden afectar el albedo superficial. Por ejemplo, la tala de bosques, para ampliar los terrenos de cultivo, disminuye el valor de albedo, además de provocar la erosión y desertización del suelo.

  1. Nubes: el factor que más influye en el albedo global son las nubes. El valor máximo de reflexión de las nubes tiene lugar en océanos, de latitudes medias y altas, y en los trópicos. El valor medio global del albedo de las nubes es 35 – 40 %. Debido a que la nubosidad global media es del 54%, la cantidad total de radiación solar reflejada por las mismas es alrededor del 20%, lo que constituye dos tercios del albedo global. el tercio restante se divide, entre fenómenos de dispersión por parte de moléculas atmosféricas (6% de la radiación solar incidente) y superficie terrestre (solamente 4%).

  1. Partículas y aerosoles: la concentración total de partículas atmosféricas varía, desde 1µg m-3 en casquetes polares y océanos, hasta 30,000µg m-3  en tormentas de arena o en incendios forestales.

En una muestra de aire urbano, la concentración de las partículas (sólidos o líquidas) es de 100µg m-3

y están constituidas por polvo mineral, ácido sulfúrico, sulfato de amónico, compuestos orgánicos y hollín. El efecto de las partículas sobre el flujo energético atmosférico depende más de la composición y tamaño de las partículas que de su concentración. Las partículas grandes y oscuras tienden a absorber la luz calentando la atmósfera terrestre. Dentro de éstas, las más importantes son las partículas de hollín, procedentes de la combustión incompleta de combustibles fósiles e incendios en bosques y sabana. Por el contrario las partículas pequeñas, independientemente de su color y composición, tienden a dispersar la luz, incrementando el albedo de la superficie terrestre. El fenómeno de dispersión de luz predominan en la mayoría de las latitudes, sin embargo, a las latitudes elevadas donde la superficie esta cubierta de hielo y nieve, con gran poder de reflexión, se favorecen los procesos de absorción.

Los dos tipos más importantes de aerosoles atmosféricos dispersantes de la radiación son:

  1. Aerosoles de sulfato generados a partir de emisiones biogénicas de azufre desde las profundidades del océano.
  2. Aerosoles de compuestos orgánicos originados por la oxidación parcial de compuestos orgánicos biogénicos, como terpenos procedentes de la vegetación.

             En atmósferas contaminadas las partículas se producen por reacción de gases que contienen en su  combustión. Por término medio, las fuentes antropogénicas constituyen entre el 25 y el 50 % del porcentaje total de aerosoles.

  1. Ciclo del azufre: El azufre, muy abundante en la corteza terrestre, se encuentra en forma de sulfuros y sulfatos de calcio y magnesio. Por otra parte, el azufre interviene en multitud de procesos microbianos. Las principales emisiones de azufre terrestre se originan por la reducción bacteriana de sulfato a H2S. Estas bacterias son las responsables del olor a azufre y de la coloración negra, debido a los sulfuros de hierro, existentes en algunos ambientes acuáticos. En mar abierto el compuestos biógenico de azufre más común es el dimetilsulfuro (DMS), CH3SCH3, producido por ruptura enzimática del dimetilsulfonopropionato. Este compuesto permite al plancton mantener su balance osmótico en las saladas aguas oceánicas. La cantidad anual de azufre emitida a la atmósfera a la atmósfera es de 20 Tg. 16 de los cuales son de DMS. El azufre de estos compuestos se oxida en la atmósfera a SO2. De forma adicional, las erupciones volcánicas introducen en la atmósfera cantidades elevadas de H2S y SO2.

EFECTO INVERNADERO

  1. Radiación infrarroja y vibración molecular: como se mencionó anteriormente, el efecto invernadero es el atrapamiento de calor por parte de la atmósfera. La atmósfera recibe la radiación visible procedente del sol y atrapa la radiación infrarroja procedente de la superficie terrestre. Parte de energía desprendida por la superficie se transporta por las masas de aire o por la evaporación del agua, pero la mayoría se irradia hacia la atmósfera, donde queda retenida, remitiendose una pequeña parte hacia el espacio. ¿cómo se realiza el proceso de atrapamiento? ¿Por qué se le da más importancia a el CO2, constituyente minoritario de la atmósfera que en otros gases mayoritarios atmosféricos como el N2 y O2?

La respuesta es que los gases atmósfericos mayoritarios no absorben radiación infrarroja. El N2 y O2 no cumplen con los 2 requerimientos básicos necesarios la absorción de radiación electromagnética.

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