Download
1 / 25
250 likes | 471 Views
Ultraviolettkiirgus ja atmosfääri seisund. Kalju Eerme, Uno Veismann, Ilmar Ansko, Tartu Observatoorium. Tallinn 2009. Päikesekiirguse energia on oluline keskkonnategur. Aasta jooksul muutub Maa kaugusel väljaspool atmosfääri ± 3.4 % ulatuses
E N D
Ultraviolettkiirgus ja atmosfääri seisund Kalju Eerme, Uno Veismann, Ilmar Ansko, Tartu Observatoorium Tallinn 2009
Päikesekiirguse energia on oluline keskkonnategur • Aasta jooksul muutub Maa kaugusel väljaspool atmosfääri ± 3.4 % ulatuses • Sõltub laiuskraadist, pilvisusest, reljeefist, atm aerosoolisisaldusest ja üldisest saastatusest • Integraalse päikesekiirguse aastane energiahulk horisontaalsele pinnale 1955-2009 kõigub Eestis ±10 % piires v.a. 1963 ja 2002, mil oli + 15 %. • Päikeselised ja pilvised suved ning talved esinevad pigem grupiviisiliselt perioodiliselt kui juhuslikult
Integraalse päikesekiirguse aastast aastasse muutlikkus Tõraveres 1955-2008 Suvine poolaasta StD Aastasest • Summaarne kiirgus 89.7 % - 114.4 % 5.65 % 80.5 % • Otsekiirgus 74.4 % - 132.2 % 12.9 % 87.2 % • Päikesepaiste kestus 79.8 % - 132.9 % 9.9 % 75. 0 % Talvine poolaasta • Summaarne kiirgus 75.1 % - 119.1 % 9.7 % 19.5 % • Otsekiirgus 59.5 % - 139.0 % 19.6 % 12.8 % • Päikesepaiste kestus 70.6 % - 143.5 % 15.6 % 25.0 %
Tüüpiline talvekuu päikesekiirguse suhteliste päevasummade jaotus
Tüüpiline suvekuu päikesekiirguse suhteliste päevasummade jaotus
UV ja muu kiirgus Päikese spektris Lainepikkuste vahemik Suhteline osa • UV-C 100-280 nm 0.58 % • UV-B 280-315 nm 1.31 % • UV-A 315-400 nm 6.20 % • Nähtav 400-700 nm 44 % • Lähi IR 700-1500 nm 37 % • Kaug IR > 1500 nm 11 %
UV kiirgus • UV-B kiirguse (λ < 315 nm) kvandid suudavad lõhkuda orgaanilisi molekule ja kahjustada rakusiseseid struktuure. Kiirgus λ < 420 nm algatab atmosfääris fotokeemilisi reaktsioone • Aktiinkiirguse voog iseloomustab footonite koguhulka ruumipunktis. Iseloomustab kiirguse fotokeemilist potentsiaali ja mõnevõrra ka bioloogilisi toimeid
UV kiirgus atmosfääris • Fotokeemia • Osaleb saasteainete tekkes ja lagunemises • Lühilainelise piiri määrab stratosfääri osoon • UV-A kiirgus (λ > 315 nm) tuleb läbi pilvede seda paremini mida lühem λ. • UV-B kiirgus neeldub pilvedes oluliselt • Pilved muudavad UV kiirguse spektraalset koostist
Atmosfääri puhastus ja UV kiirgus • Keemiline puhastus. Keemiliselt aktiivsed ühendid passiivsemaks. Oksüdeerumine - happed - kondensatsioon - sadestumine • Oksüdeerumine sõltub OH radikaalide ja oksüdeeritavate ühendite hulgast • UV-B kiirgus tekitab veeaurust OH radikaale ning mõjutab O3 ja teiste fotooksüdantide teket, millest oluline osa süsivesinike oksüdeerumise produktid • Sõltuvad NOx ja UV-B kiirguse hulgast
Atmosfääri puhastus ja UV kiirgus • Puhtas õhus UV-B kiirguse toimel osoonisisalduse kahanemine • NOx ja süsivesinikke ohtralt sisaldavas saastatud õhus soodustab UV-B kiirgus osooni teket • Osooni teket soodustavad kõrgem temperatuur ja suurem veeauru hulk õhus • Intensiivsem konvektsioon tõstab osoonisisaldust vabas troposfääris, kõrgemal kui 2 km
Atmosfääri kiirguslik puhastus • Sünteesitud ühendid (freoonid, haloonid jt.) keemiliseks reageerimiseks liiga passiivsed • Lagunevad stratosfääri keskmistes ja ülemistes kihtides UV-C kiirguse toimel ja edasi osalevad keemilistes (osooni hävitavates) reaktsioonides
UV kiirguse rekonstrueerimise ja klimatoloogia COST 726 projekti osalejad riigid
UV-kiirguse mõõtmised Eestis • Toimuvad põhiliselt Tõraveres Tartu Observatooriumi ja EMHI koostöös • Lairiba ja kitsasriba sensorid • UV-ERY (Scintec alates 1998), kitsasriba UV-B (Kipp & Zonen, alates 2002), UV-A, UV-B • Spektromeetrid • Jadavastuvõtjaga minispektromeeter AvaSpec-256 • Bentham topeltmonokromaatoriga spektromeeter DMc150F-U
