Che aria tira. Emissioni in atmosfera e conseguenze sul clima. Morbegno, 15 Ottobre Marta Riva Liceo Leopardi

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1 Che aria tira Emissioni in atmosfera e conseguenze sul clima Morbegno, 15 Ottobre 2013 Marta Riva Liceo Leopardi

2 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

3 L atmosfera % Volume dei principali gas N 2 78 % O 2 21 % Ar 0,9 % CO 2 0,04 % H 2 O valori variabili L atmosfera è stratificata e si divide in: BASSA atmosfera (0/100 km) Composizione percentuale gas costante. Distribuzione uniforme grazie ai rimescolamenti d aria Stratificazione in base alla TEMPERATURA. ALTA atmosfera Non c è distribuzione uniforme. Stratificazione in base alla DENSITA.

4 Gli strati dell atmosfera TROPOSFERA 8/18 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). STRATOSFERA 50 km La temperatura si alza grazie allo strato di ozono. L ozono (O 3 ) 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 strato si sta assottigliando, creando il famoso buco nell ozono. MESOSFERA 80 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.

5 TERMOSFERA 140 km La 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. ESOSFERA 450/500 km Strato più esterno. IONOSFERA Dai 50 ai 1000 km Strato formato da quantità significative di elettroni e ioni liberi, cioè particelle dotate di carica elettromagnetica. Riflette le onde radio. Nubi Nottilucenti Meteorite

6 Emissioni di inquinamento in atmosfera Sono tre principalmente i problemi legati all atmosfera: l eccessivo effetto serra lo smog le piogge acide Effetto serra È 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. 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.

7 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 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.

8 Smog Termine 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 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 fotovolchimichedi 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.

9 Rilevamento e misura emissioni a Lecco Nominativo centralina: Lecco - Via Sora Località/Comune: Lecco (LC) Indirizzo: Via Sora Tipo: Inquinante Parametri rilevati: PM10 - PM2.5 - NO2 - O3

10 Piogge acide Il 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 (SO 2 e SO 3 ), diossido di azoto (NO 2 ) e diossido di carbonio (CO 2 ). 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. SO 2 H 2 O H 2 SO 3 acido solforoso SO 3 H 2 O H 2 SO 4 acido solforico 2NO 2 H 2 O HNO 2 HNO 3 acido nitroso e acido nitrico CO 2 H 2 O H 2 CO 3 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.

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12 Commento personale Il 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.

13 Bibliografia