1
Samenvatting Biosfeer
LUCHT
1. De atmosfeer
A) Samenstelling
B) Laagstructuur
, 2
1) Thermosfeer
- Hoogte: 85 – 500 km
- Temperatuur wordt vooral bepaald door al dan niet aanwezig zijn van de zon
D.w.z. in de nacht bedraagt de temperatuur een 500°C, overdag kan dit oplopen tot > 1000°C
- In de thermosfeer bevindt ook de ionosfeer
Laag bestaande uit elektrisch geladen deeltje en die voorkomt tussen 100 en 300 km
Gradiënt kan verklaard worden door aanwezigheid van moleculen die de straling
2) Mesosfeer
- Hoogte: 45 – 85 km
- Heeft een dalend temperatuursprofiel naarmate de hoogte: 0°C tot -100°C
- Te verklaren door de toename in aantal moleculen op lagere hoogte
Moleculen zullen de zonnestraling tussen 200 en 325 nm opnemen en omzetten in thermisch
beweging wat de opwarming van de laag met zich meebrengt
Door de ijlere lucht bovenaan zijn er minder deeltjes en zal de temperatuur lager zijn
3) Stratosfeer
- Hoogte: 12 – 45 km
- Temperatuurgradiënt: -60°C- 0°C
- In deze laag bevindt zich het meeste ozon → waar het “gat” in de ozonlaag zich bevindt
- Door verandering in temperatuur is er weinig interactie tussen de troposfeer en stratosfeer
Polluenten zullen zich in 1 van de 2 lagen bevinden, daar ook meestal blijven
- temperatuurstijging is in deze laag toe te schrijven aan afname in straling die doorkomt
Grootste deel van zonnestraling tussen 200 en 325 nm is reeds opgenomen in mesosfeer
De fractie die nog overblijft zal eerst reageren met de moleculen in het bovenste deel en daar
een opwarming veroorzaken
Hoe lager, hoe minder straling dus hoe minder opwarming er plaatsvindt
4) Troposfeer
- Hoogte: 0 – 12 km (grootste massa lucht)
- Temperatuurgradiënt begint gemiddeld rond 15°C en daalt verder tot ongeveer -60°C
- Het is deze laag waarin de mens leeft en alle activiteiten ontplooid heeft
- Ook de laag die, vanwege hoge turbulentie, de meeste meteorologisch fenomenen bevat
Temperatuur is sterk afhankelijk van broeikaseffect
Omdat er veel broeikasgassen aanwezig zijn kan er veel interactie zijn tussen binnenkomende
straling en deze deeltjes en wordt er warmte geëmitteerd door deze moleculen
Hoe hoger in de troposfeer, hoe minder deeltjes aanwezig zijn
, 3
C) Verblijftijd
- Atmosfeer heeft uit zichzelf systemen om deel van luchtvervuiling aan te pakken en verwijderen
Tegelijkertijd worden nieuwe componenten geproduceerd
Algemeen verandert de samenstelling van de atmosfeer maar zeer beperkt en zijn input en
output in evenwicht
- De atmosfeer is dus ook in een stabiele cstationaire toestand
Wel stoffen van antropogene aard die in atmosfeer een bepaalde verblijftijd hebben:
- Voorbeelden:
D) Nog enkele definities
- Atmosfeer
Vaak samengesteld uit gassen die van de binnenkant van die planeten komen
Zeer dunne laag rondom de planeet
Maakt het leven op aarde mogelijk en dit dankzij haar unieke samenstelling
- Verontreiniging: volgens WHO
Iets is verontreiniging als het welzijn en/of bezittingen van de mens ongunstig beïnvloeden.
Hierbij moet wel steeds rekening gehouden worden met de mogelijke aanwezigheid van
achtergrondconcentraties
- Luchtverontreinigende stoffen (LS)
Alle stoffen die verontreiniging kunnen veroorzaken, hetzij in vaste (fijn stof), vloeibare
(aerosol, zure regen) of gasvormige toestand
- Primaire polluenten = LS die geen veranderingen ondergaan (bv. SO2, NO, … )
- Secundaire polluenten = polluenten die voortkomen uit de primaire polluenten (bv. O3)
, 4
2. Atmosferische stabiliteit en dispersie
A) Inleiding
- Intuïtief aan te voelen: wind als belangrijke parameter
- Wat is wind?
Vector bestaande uit een richting en een snelheid
Houdt geen rekening met de verspreiding van boven naar beneden
Meten is weten in deze context
B) Parameters
- De verspreiding van luchtpollutie wordt door wind beïnvloed:
o Windsnelheid: hoe ver
o Windrichting: bepaalt waar naartoe
- Daarnaast speelt ook de stabiliteit van de atmosfeer een rol:
o Stabiliteit in de atmosfeer: begrippen
Adiabatisch lapse rate
Environmental lapse rate
o Stabiliteit in de atmosfeer: toegepast
1) Windsnelheid
Definieert de snelheid en wordt uitgedrukt m s-1 of knopen (1 nautische mijl per uur)
- De windsnelheid beïnvloedt de atmosferische dispersie in 3 manieren:
o Windsnelheid zal een invloed hebben op de verdunning van emissies
Hoe hoger de windsnelheid, hoe groter de verdunning
o Bij een hogere snelheid zal er ook turbulentie optreden waardoor meer menging is met de
omgeving en dus opnieuw meer verdunning
o Bij hogere windsnelheden zal vervuiling die drijvend meer voorovergebogen worden
waardoor deze dichter bij het emissie punt blijft (afbuiging naar beneden toe van vervuiling)
- Verder is de windsnelheid ook hoger op een grotere hoogte dan op de grond waar een deel van
de snelheid afneemt vanwege wrijving met de bodem
Schatting kan gemaakt worden met volgende vergelijking:
- Pasquill stabiliteitsklassen
Aantal waarden voor p afhankelijk van ondergrond en stabiliteitsklasse
Meest onstabiele klasse (A), waarbij lucht het best gemengd is, ook kleinste variatie in
snelheid zal vertonen
Samenvatting Biosfeer
LUCHT
1. De atmosfeer
A) Samenstelling
B) Laagstructuur
, 2
1) Thermosfeer
- Hoogte: 85 – 500 km
- Temperatuur wordt vooral bepaald door al dan niet aanwezig zijn van de zon
D.w.z. in de nacht bedraagt de temperatuur een 500°C, overdag kan dit oplopen tot > 1000°C
- In de thermosfeer bevindt ook de ionosfeer
Laag bestaande uit elektrisch geladen deeltje en die voorkomt tussen 100 en 300 km
Gradiënt kan verklaard worden door aanwezigheid van moleculen die de straling
2) Mesosfeer
- Hoogte: 45 – 85 km
- Heeft een dalend temperatuursprofiel naarmate de hoogte: 0°C tot -100°C
- Te verklaren door de toename in aantal moleculen op lagere hoogte
Moleculen zullen de zonnestraling tussen 200 en 325 nm opnemen en omzetten in thermisch
beweging wat de opwarming van de laag met zich meebrengt
Door de ijlere lucht bovenaan zijn er minder deeltjes en zal de temperatuur lager zijn
3) Stratosfeer
- Hoogte: 12 – 45 km
- Temperatuurgradiënt: -60°C- 0°C
- In deze laag bevindt zich het meeste ozon → waar het “gat” in de ozonlaag zich bevindt
- Door verandering in temperatuur is er weinig interactie tussen de troposfeer en stratosfeer
Polluenten zullen zich in 1 van de 2 lagen bevinden, daar ook meestal blijven
- temperatuurstijging is in deze laag toe te schrijven aan afname in straling die doorkomt
Grootste deel van zonnestraling tussen 200 en 325 nm is reeds opgenomen in mesosfeer
De fractie die nog overblijft zal eerst reageren met de moleculen in het bovenste deel en daar
een opwarming veroorzaken
Hoe lager, hoe minder straling dus hoe minder opwarming er plaatsvindt
4) Troposfeer
- Hoogte: 0 – 12 km (grootste massa lucht)
- Temperatuurgradiënt begint gemiddeld rond 15°C en daalt verder tot ongeveer -60°C
- Het is deze laag waarin de mens leeft en alle activiteiten ontplooid heeft
- Ook de laag die, vanwege hoge turbulentie, de meeste meteorologisch fenomenen bevat
Temperatuur is sterk afhankelijk van broeikaseffect
Omdat er veel broeikasgassen aanwezig zijn kan er veel interactie zijn tussen binnenkomende
straling en deze deeltjes en wordt er warmte geëmitteerd door deze moleculen
Hoe hoger in de troposfeer, hoe minder deeltjes aanwezig zijn
, 3
C) Verblijftijd
- Atmosfeer heeft uit zichzelf systemen om deel van luchtvervuiling aan te pakken en verwijderen
Tegelijkertijd worden nieuwe componenten geproduceerd
Algemeen verandert de samenstelling van de atmosfeer maar zeer beperkt en zijn input en
output in evenwicht
- De atmosfeer is dus ook in een stabiele cstationaire toestand
Wel stoffen van antropogene aard die in atmosfeer een bepaalde verblijftijd hebben:
- Voorbeelden:
D) Nog enkele definities
- Atmosfeer
Vaak samengesteld uit gassen die van de binnenkant van die planeten komen
Zeer dunne laag rondom de planeet
Maakt het leven op aarde mogelijk en dit dankzij haar unieke samenstelling
- Verontreiniging: volgens WHO
Iets is verontreiniging als het welzijn en/of bezittingen van de mens ongunstig beïnvloeden.
Hierbij moet wel steeds rekening gehouden worden met de mogelijke aanwezigheid van
achtergrondconcentraties
- Luchtverontreinigende stoffen (LS)
Alle stoffen die verontreiniging kunnen veroorzaken, hetzij in vaste (fijn stof), vloeibare
(aerosol, zure regen) of gasvormige toestand
- Primaire polluenten = LS die geen veranderingen ondergaan (bv. SO2, NO, … )
- Secundaire polluenten = polluenten die voortkomen uit de primaire polluenten (bv. O3)
, 4
2. Atmosferische stabiliteit en dispersie
A) Inleiding
- Intuïtief aan te voelen: wind als belangrijke parameter
- Wat is wind?
Vector bestaande uit een richting en een snelheid
Houdt geen rekening met de verspreiding van boven naar beneden
Meten is weten in deze context
B) Parameters
- De verspreiding van luchtpollutie wordt door wind beïnvloed:
o Windsnelheid: hoe ver
o Windrichting: bepaalt waar naartoe
- Daarnaast speelt ook de stabiliteit van de atmosfeer een rol:
o Stabiliteit in de atmosfeer: begrippen
Adiabatisch lapse rate
Environmental lapse rate
o Stabiliteit in de atmosfeer: toegepast
1) Windsnelheid
Definieert de snelheid en wordt uitgedrukt m s-1 of knopen (1 nautische mijl per uur)
- De windsnelheid beïnvloedt de atmosferische dispersie in 3 manieren:
o Windsnelheid zal een invloed hebben op de verdunning van emissies
Hoe hoger de windsnelheid, hoe groter de verdunning
o Bij een hogere snelheid zal er ook turbulentie optreden waardoor meer menging is met de
omgeving en dus opnieuw meer verdunning
o Bij hogere windsnelheden zal vervuiling die drijvend meer voorovergebogen worden
waardoor deze dichter bij het emissie punt blijft (afbuiging naar beneden toe van vervuiling)
- Verder is de windsnelheid ook hoger op een grotere hoogte dan op de grond waar een deel van
de snelheid afneemt vanwege wrijving met de bodem
Schatting kan gemaakt worden met volgende vergelijking:
- Pasquill stabiliteitsklassen
Aantal waarden voor p afhankelijk van ondergrond en stabiliteitsklasse
Meest onstabiele klasse (A), waarbij lucht het best gemengd is, ook kleinste variatie in
snelheid zal vertonen
