Che aria tiraEmissioni in atmosfera e conseguenze sul clima

Morbegno, 15 Ottobre 2013

Marta RivaLiceo Leopardi

Indice

• L’atmosfera• Gli strati dell’atmosfera• Emissioni di inquinamento in atmosfera• L’effetto serra• Lo smog• Rilevamento e misura emissioni a Lecco• Le piogge acide• Esperimenti• Commento personale• Bibliografia

L’atmosfera

% Volume dei principali gasN2 � 78 %O2 � 21 %Ar

�0,9 %

CO2 � 0,04 %H2O

�valori variabili

L’atmosfera è stratificata e si divide in:

BASSA atmosfera (0/100 km)Composizione percentuale Composizione percentuale gas costante.

Distribuzione uniforme grazie ai rimescolamenti d’ariaStratificazione in base alla TEMPERATURA.

ALTA atmosferaNon c’è distribuzione uniforme .

Stratificazione in base alla DENSITA’.

Gli strati dell’atmosferaTROPOSFERA8/18 km (a causa della forza centrifuga)Concentrazione fenomeni atmosferici (spesso è chiamata “Sfera dei cambiamenti”).La temperatura diminuisce, infatti ci allontaniamo dalla superficie (l’atmosfera è riscaldata dal basso, poiché le radiazioni solari si riflettono sulla crosta terrestre).

STRATOSFERA50 kmLa temperatura si alza grazie allo strato di ozono. L’ozono (O3) è un gas che fa da involucro protettivo per tutti gli esseri viventi, infatti assorbe le radiazioni ultraviolette (raggi UV) provenienti dal sole e le rimette sotto forma di radiazioni termiche. Negli ultimi anni, però, a causa dei CFC (cloro fluoro carburi), questo Negli ultimi anni, però, a causa dei CFC (cloro fluoro carburi), questo strato si sta assottigliando, creando il famoso “buco nell’ozono”.

MESOSFERA80 km La temperatura diminuisce.Formazione delle nubi nottilucenti. La mesosfera è abbastanza fredda per congelare il vapore acqueo, che viene convertito in nuvole di ghiaccio. Quando la luce del sole colpisce queste nubi, soprattutto al momento del tramonto, esse si illuminano e si accendono. In questo strato la maggior parte dei meteoriti si vaporizzano o si fondono a causa dell'attrito con le molecole presenti. Le meteore cadono ad una velocità molto elevata e trasferiscono la loro energia agli atomi; questo trasferimento di energia è vista come un bagliore e di solito è scambiato come una stella cadente.

TERMOSFERA140 kmLa temperatura si alza: i gas sono rarefatti e per questo le radiazioni solari cedono energia direttamente ad essi. E’ importante ricordare che nella termosfera la temperatura è alta, mentre il calore è molto basso; infatti la temperatura è la misura dell’agitazione delle molecole (temperatura cinetica), mentre il calore deriva dagli scontri tra le varie particelle e in questo caso, essendo i gas rarefatti, gli urti sono poco numerosi.

ESOSFERA450/500 kmStrato più esterno.Strato più esterno.

IONOSFERADai 50 ai 1000 kmStrato formato da quantità significative di elettroni e ioni liberi, cioè particelle dotate di carica elettromagnetica. Riflette le onde radio.

Nubi Nottilucenti Meteorite

Emissioni di inquinamento in atmosferaSono tre principalmente i problemi legati all’atmosfera:

• l’eccessivo effetto serra• lo smog• le piogge acide

Effetto serraÈ un fenomeno naturale che consiste in un riscaldamento del pianeta per effetto dell'azione di schermatura ad opera di alcuni gas presenti in atmosfera, i cosiddetti gas serra. Questi gas agiscono come una vera e propria serra, trattenendo un parte delle radiazioni solari che una volta entrate in atmosfera rimbalzano sulla superficie terrestre per tornare nello spazio. Un effetto estremamente utile per la Terra in quanto permette di trattenere il calore necessario allo sviluppo delle forme di vita. trattenere il calore necessario allo sviluppo delle forme di vita. Senza questo la temperatura media del Pianeta sarebbe di 19°C sotto lo zero.

Negli ultimi decenni tuttavia l’effetto serra si è notevolmente intensificato a causa delle attività umane che, generando enormi quantità aggiuntive di gas serra, hanno provocato un rapido incremento della temperatura media del globo. L’uso di fonti fossili come carbone, gas e petrolio; le attività industriali e la deforestazione hanno causato un’autentica impennata delle emissioni di gas serra come il metano, il protossido d’azoto e, soprattutto, l’anidride carbonica. Basti pensare che a inizio secolo la concentrazione di anidride carbonica in atmosfera era di 290 ppm (parti per milione), oggi supera le 380 ppm. Questa variazione (la temperatura potrebbe aumentare di oltre 2°) potrà provocare enormi problemi.

In assenza di misure efficaci, tra le possibili previsioni per i prossimi decenni sembra inevitabile che:

Tempeste e inondazioni si abbatteranno con sempre maggior intensità sulle zone costiere del mondo intero provocando lo spostamento di milioni di persone.

Il riscaldamento del clima modificherà le zone forestali e le zone umide causando danni, a volte irreversibili, all’intero ecosistema.

Il riscaldamento globale provocherà l'innalzamento del livello dei mari mettendo a rischio le popolazioni costiere.

Le infiltrazioni di acqua salata a livello costiero dovute Le infiltrazioni di acqua salata a livello costiero dovute all'innalzamento del livello dei mari diminuiranno la qualità e disponibilità di acqua dolce e potabile.

Le condizioni climatiche, modificate dal caldo e dall’umido, potranno far insorgere nuove forme patologiche ed accelerare la propagazione di malattie infettive come la malaria e la febbre gialla.

A causa delle pratiche agricole non sostenibili e della progressiva avanzata dei deserti,numerose aree del nostro pianeta diverranno improduttive ed inospitali a causa delle pratiche agricole non sostenibili e della progressiva avanzata del deserto.

SmogTermine che deriva dalla fusione delle due parole inglesi 'smoke' e 'fog' che significano 'fumo' e 'nebbia'. La nebbia è composta da minutissime gocce di acqua e piccolissimi cristalli di ghiaccio che si formano condensando intorno a ancor più piccole particelle di polvere quando l'umidità è prossima al 100%. Quando questo processo avviene nell'aria inquinata da particelle di fumo si forma lo smog, con conseguente diminuzione della visibilità e irritazione agli occhi e alle vie respiratorie.

Oggi lo smog di tipo tradizionale si forma più raramente: l’industria e il riscaldamento utilizzano in modo più limitato il carbone mentre altri combustibili come il gasolio producono quantità minori di particolato.Più preoccupante è un altro tipo di smog, detto fotochimico: la forma d’inquinamento più diffusa oggi nelle grandi città, che si forma d’inquinamento più diffusa oggi nelle grandi città, che si verifica soprattutto d’estate e nei periodi d’alta pressione. Il suo indicatore chimico è l’elevata concentrazione di ozono a bassa quota. Un ruolo essenziale nel processo di formazione è svolto dalle radiazione solari, che innescano reazioni fotovolchimiche di trasformazione degli inquinanti primari. Nei grandi agglomerati urbani la sua principale causa è il traffico automobilistico, nelle aree non densamente urbanizzate le industrie, in particolare petrolchimiche. È nocivo alla salute umana, ma anche per animali, piante ed ecosistemi acquatici. Per la sua acidità è in grado di corrodere edifici e monumenti. Contribuisce alla formazione dei gas serra come l’anidride carbonica, l’anidride solforosa e gli ossidi d’azoto.

Per questo i parametri sono tenuti costantemente monitorati, e molte leggi regolamentano le emissioni dei gas più nocivi.

Rilevamento e misura emissioni a LeccoNominativo centralina: Lecco - Via SoraLocalità/Comune: Lecco (LC)Indirizzo: Via SoraTipo: InquinanteParametri rilevati: PM10 - PM2.5 - NO2 - O3

Piogge acideIl pH dell’acqua piovana di solito ha un valore intorno al 5.5, che è compatibile con quello che consente la vita della flora e della fauna e non è sufficiente a danneggiare rocce dure e resistenti come il marmo. Tuttavia le attività industriali e le combustioni in genere hanno portato a un forte e costante aumento di componimenti gassosi in atmosfera: in particolare diossido e triossido di zolfo (SO2

e SO3), diossido di azoto (NO2) e diossido di carbonio (CO2). Questi gas hanno carattere acido, infatti interagiscono con l’acqua per dare i rispettivi acidi.

Queste reazioni possono determinare un abbassamento del pH fino al valore di 2 (forte acidità) in grado di provocare vari danni alla flora e alla fauna colpite e all’integrità degli edifici. flora e alla fauna colpite e all’integrità degli edifici.

SO2 H2O → H2SO3

acido solforosoSO3 H2O → H2SO4

acido solforico 2NO2 H2O → HNO2 HNO3

acido nitroso e acido nitricoCO2 H2O → H2CO3

acido carbonico

In particolare l’acido solforico presente nelle piogge acide può attaccare il marmo, che fin dall’antichità è molto utilizzato in statue e monumenti.

Commento personaleIl progetto sul clima appena iniziato e il laboratorio sull’atmosfera mi hanno molto interessato e affascinato, perché sono materie non solo scolastiche, ma presenti nella nostra realtà, che ci “prendono” in prima persona. Sono argomenti seri, mai scontati e spesso complessi, che preoccupano anche un po’. Penso sia importante espandere questo progetto e farlo conoscere a più persone possibili, perché il comportamento di ciascuno di noi può contribuire a cambiare le cose.

Bibliografia

http://www.ecoage.it

http://www.legambiente.it

http://online.scuola.zanichelli.it

http://www.arpa.veneto.it

http://ita.arpalombardia.it