мислових виробництв.
Таблиця №1. Середньорічна надходження в атмосферу аерозолів з різних джерел
Джерело або вид аерозоляКол-під викидів, млн. тПріродниеАнтропогенниеСжіганіе угля36Сельскохозяйствен. деятельность10Черная металлургія9Сжіганіе деревини та відходів древообр. предпріятій8Проізводство цемента7Сжіганіе мусора4Сжіганіе нефтепродуктов2Морская соль1000Почвенная пиль200 - 500Вулканіческіе частіци4 (25-100) Торф'яні, лісові та степові пожари3 (до 150) Вплив аерозолів на клімат
Дія аерозолів, що викликає метеорологічні та кліматичні ефекти, має двояке напрямок: вплив на процеси облако- і осадкообразованія шляхом зміни мікроструктури хмарних частинок; вплив на процеси переносу сонячної і теплової радіації в атмосфері і тим самим на температурний режим кліматичної системи Землі. Розрізняють прямий і непрямий вплив аерозолів. Прямий вплив полягає в тому, що аерозолі розсіюють і поглинають сонячне і теплове випромінювання і тим самим змінюють радіаційний баланс атмосфери і підстильної поверхні. Істотне прямий вплив на потоки сонячного і теплового випромінювання надають аерозолі, що містять сульфати, органічний вуглець і сажу від спалювання палива і біомаси, а також пил, що потрапляють в атмосферу і на поверхню Землі в результаті господарської діяльності.
Непряме кліматичний вплив аерозолів проявляється переважно в зміні під їх впливом радіаційних властивостей (поглинання і віддзеркалення) хмар, а також часу їх життя в атмосфері.
Рис. 1. Схематичне представлення механізмів впливу на хмари аерозолів і радіаційного впливу
Маленькі чорні крапки - аерозольні частинки, великі відкриті білі кружки - хмарні краплі; прямі лінії - падаюче і відбите сонячне випромінювання, хвилясті лінії - теплове випромінювання; вертикальним пунктиром зображені опади
Вплив аерозолів на облако- і осадкообразованіе
Вперше можливість аерозольного впливу на хмари з утворенням опадів була вказана Бернардом Воннегутом. Він виявив, що мікроскопічні кристали йодиду срібла можуть служити ядрами конденсації водяної пари і сприяти утворенню крижаних кристалів [4]. Йодид срібла досі найбільш широко використовується для так званого засіву хмар, хоча тепер це вже далеко не єдиний препарат, що викликає штучне утворення опадів. Для генерації крижаних часток при температурах нижче - 40 ° С можуть бути використані також сухий лід і рідка вуглекислота, рідкий азот, рідкий пропан. Вони розпорошуються з літаків у верхній частині хмарності.
У ряді метеорологічних процесів часто виникають нестійкі критичні стани, чутливі до зовнішніх втручань. Отримавши відносно невелике зовнішній вплив штучного характеру природний процес може розвиватися в бажаному напрямку. Для здійснення таких впливів потрібні технології розсіювання туманів на аеродромах і технології викликання опадів з градооопасних хмар.
У першому випадку технологічним устаткуванням є балони зі стисненим повітрям і компресори, в країнах з теплим кліматом - генератори гігроскопічних речовин. При адіабатичному розширенні газу утворюються зони зі зниженою температурою, де випадає штучний дощ. Вплив наградоопасние хмари здійснюється за допомогою ракет, споряджених йодидом срібла і гігроскопічними речовинами, а також мінеральними аерозольними частками, зокрема, цементу. Існує практика розсіювання холодних туманів шляхом розпилення рідкого азоту.
Вплив аерозолів на формування клімату
У глобальному масштабі аерозолі є головним, після хмар (що є теж аерозольними утвореннями), регулятором потоків сонячної радіації в земній атмосфері. Аерозольні шари поглинають також теплове (власне) випромінювання атмосфери і підстилаючої земної поверхні, надаючи додатковий вплив на енергетичний баланс кліматичної системи Землі.
Атмосферний аерозоль визначає оптичні характеристики атмосфери в широкому спектральному діапазоні від ультрафіолетового (10-380 нм) до інфрачервоного випромінювання (0,7 - 2000 мкм)
З погляду антропогенного впливу ні кліматичні процеси, наприклад на уповільнення і навіть компенсацію глобального потепління, особливо варто звернути увагу на хімію сульфатних аерозолів. Сульфатний аерозоль складається з частинок сірчаної кислоти, почасти нейтралізованої аміаком в рідкій і частково кристалічної фазах. Дослідження останніх років показують, що глобальне потепління клімату, обумовлена ??зростанням вмісту вуглекислого газу в атмосфері, частково компенсується розсіюванням і відображенням у космос сонячної радіації сульфатним аерозолем, високодисперсна фракція якого служить також ядрами конденсації при утворенні додаткового числа дрібних хмарних частинок.
