Kniha: Atmosféra a klima - Martin Braniš

Jan Bednář 1. ZÁKLADNÍ INFORMACE O ATMOSFÉŘE ZEMĚ 1.1 Složení a vertikální členění atmosféry 1.2 Sluneční a dlouhovlnné záření 1.3 Radiační a tepelná bilance zemského povrchu 1.4 Stabilitní podmínky v atmosféře 1.5 Teplotní inverze 1.6 Proudění vzduchu a pole atmosférického tlaku 1.7 Oblaky 1.7.1 Podmínky vzniku oblaků 1.7.2 Druhy oblaků 1.7.3 Mikrostrukturální procesy v oblacích 1.7.4 Teorie vzniku srážek 1.7.5 Znečištění oblačné a srážkové vody Literatura Rudolf Přibil 2. PŘIROZENÉ SLOŽKY ATMOSFÉRY Úvod 2.1 Historie zemské atmosféry 2.2 Dynamika atmosféry 2.3 Přirozené zdroje a propady látek v atmosféře 2.3.1 Biologické zdroje a propady 2.3.2 Geochemické zdroje a propady 2.3.3 Atmosférické zdroje a propady 2.4 Pohyb vybraných prvků v atmosféře 2.4.1 Dusík 2.4.2 Kyslík 2.4.3 Uhlík 2.4.4 Síra 2.4.5 Vodík 2.5 Závěr Literatura Václav Cílek, Jiří Filip 3. INTERAKCE ATMOSFÉRY S DALŠÍMI ČÁSTMI ZEMSKÉHO SYSTÉMU A OKOLNÍM VESMÍREM 3.1 Úvod 3.2 Základní pojmy a koncepce Box 1: Antropocén 3.3 Interakce atmosféry se Sluncem a okolním vesmírem Box 2: Sluneční cykly 3.4 Atmosféra a vnitřní síly Země 3.5 Sedimenty a půdy jako zdroje a propady atmosférických plynů 3.6 Vztah atmosféry a oceánu 3.7 Esence života: biogeochemické cykly 3.8 Tři klimatické úrovně 3.9 Závěr: klima je víc než jenom stav atmosféry Box 3: Společnost, atmosféra a klimatické katastrofy Literatura Jana Moldanová 4. CHEMIE PLYNNÉ FÁZE 4.1 Důležité plyny absorbující záření v atmosféře a jejich fotolýza 4.1.1 Absorpce záření a fotochemické procesy v atmosféře 4.1.2 Důležité absorbující plyny a jejich fotolýza 4.2 Základy atmosférické chemie plynné fáze 4.2.1 Cyklus kyslíku (Ox) 4.2.2 Cyklus oxidů vodíku (HOx) 4.2.3 Cyklus oxidů dusíku (NOx) 4.2.4 Reakce CO a těkavých uhlovodíků (VOC) 4.2.5 Vznik troposférického ozonu 4.2.6 Cyklus halogenů 4.2.7 Stratosférický ozon Literatura Jan Hovorka 5. ATMOSFÉRICKÝ AEROSOL 5.1 Definice a formy atmosférického aerosolu 5.2 Velikostní distribuce částic aerosolu 5.3 Zdroje a propady atmosférického aerosolu, doba setrvání 5.4 Vertikální distribuce atmosférického aerosolu 5.5 Chemické složení atmosférického aerosolu Literatura Ivan Holoubek, Jan Hovorka 6. ORGANICKÉ LÁTKY V ATMOSFÉŘE 6.1 Organické sloučeniny v životním prostředí 6.2 Těkavé organické látky, úvod a definice 6.2.1 Zdroje VOCs 6.2.2 Základní chemické a fyzikální vlastnosti a reaktivita VOCs 6.2.3 Procesy odbourávání těkavých organických látek v troposféře 6.2.3.1 Alkany 6.2.3.2 Alkeny 6.2.3.3 Aromáty 6.2.3.4 Alkoholy 6.2.3.5 Karbonylové sloučeniny (aldehydy, ketony) 6.2.3.6 Monokarboxylové kyseliny 6.2.3.7 Halogenované uhlovodíky 6.2.4 Toxické a karcinogenní účinky VOCs 6.2.5 Negativní účinky VOCs v atmosféře 6.3 Semivolatilní, persistentní organické polutanty 6.3.1 Zdroje POPs 6.3.2 Osud POPs v prostředí 6.3.3 Těkání pesticidů a dalších POPs z půd 6.3.4 Trendy v environmentální chemii persistentních, bioakumulativních a toxických látek (PBTs) 6.3.5 Trendy a environmentální koloběh PBTs Literatura Iva Hunova 7. ATMOSFÉRICKÁ DEPOZICE 7.1 Úvod 7.2 Historický pohled na atmosférickou depozici 7.3 Složky atmosférické depozice 7.3.1 Mokrá atmosférická depozice 7.3.1.1 Vertikální 7.3.1.2 Horizontální 7.3.2 Suchá atmosférická depozice 7.4 Atmosférická depozice v Evropě 7.5 Atmosférická depozice v České republice 7.6 Kritické zátěže 7.7 Účinky Literatura Martin Branis 8. ZNEČIŠŤOVÁNI OVZDUŠÍ 8.1 Proces znečišťování ovzduší 8.2 Emise a emisní zdroje 8.3 Imise 8.4 Primární a sekundární polutanty 8.5 Časová a prostorová variabilita 8.6 Venkovní prostředí lidských sídel 8.6.1 Redukční smog 8.6.2 Fotochemický smog 8.7 Vnitřní prostředí 8.7.1 Spalovací procesy 8.7.2 Pohyb osob a materiálu 8.7.3 Zdroje biogenní povahy 8.7.4 Zařízení, vybavení a prostředky údržby 8.7.5 Vliv vnějšího ovzduší 8.8 Znečištění ovzduší a ekonomický rozvoj Literatura Jaroslav Fiala 9. MONITORING A HODNOCENÍ KVALITY OVZDUŠÍ 9.1 Nástroje pro získávání objektivních podkladů pro hodnocení a řízení kvality ovzduší 9.2 Monitoring jako klíčový nástroj získávání objektivních podkladů 9.3 Imisní monitoring 9.3.1 Imisní monitorovací sítě 9.3.2 Přehled metod měření imisí 9.3.3 Přehled základních metod měření v síti manuálních stanic 9.3.4 Metody v sítích automatizovaného monitoringu 9.3.5 Spektroskopické techniky měření na dálku 9.3.6 Zajištění a kontrola kvality (QA/QC) naměřených dat 9.4 Informační systém kvality ovzduší ČR - ISKO 9.4.1 Datové agendy ISKO 9.4.2 Zajišťování kvality a věrohodnosti dat v rámci ISKO 9.4.3 Výstupy a služby ISKO 9.5 Mezinárodní informační soustavy kvality ovzduší - výměna dat 9.6 Principy hodnocení kvality ovzduší plynoucí ze směrnic EU 9.6.1 Problematika klasifikace zón z hlediska kvality ovzduší Literatura Josef Brechler 10. MODELOVÁNÍ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ 10.1 Úvod 10.2 Fyzikální modelování 10.3 Prostorová měřítka 10.4 Typizace emisních zdrojů 10.5 Matematické modely znečištění ovzduší 10.5.1 Typy modelů 10.5.2 Základní vztahy 10.5.3 Rovnice difúze 10.5.4 Gaussovské disperzní modely 10.5.5 Vlečkové modely 10.5.6 Puff modely 10.5.7 Dynamické modely 10.5.8 Některé používané parametrizace chemických procesů 10.5.9 Referenční modely 10.6 Závěr Literatura Alena Bartoňová 11. ÚČINKY ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ 11.1 Úvod 11.2 Klasifikace znečišťujících látek 11.3 Expozice 11.4 Modely expozice atmosférickým škodlivinám 11.5 Ovzduší a zdraví 11.6 Účinky na stavební materiály 11.7 Účinky znečištění ovzduší na ekosystémy Literatura Jaroslava Kalvová, Jiří Miksovský, Aleš Raidl 12. KLIMA A JEHO ZMĚNY 12.1 Počasí a klima 12.1.1 Rozdíl mezi počasím a klimatem 12.1.2 Co vytváří klima na naší planetě? 12.1.3 Změny klimatu v minulosti Země 12.1.4 Změna klimatu, možné příčiny klimatických změn 12.2 Pozorované změny v klimatickém systému 12.2.1 Pozorované změny teploty 12.2.2 Pozorované změny atmosférických srážek a vlhkosti vzduchu 12.2.3 Pozorované změny sněhové pokrývky, mořského ledu a změny hladiny oceánů 12.2.4 Pozorované změny atmosférické cirkulace a změny extrémů počasí 12.2.5 Změny teploty vzduchu a atmosférických srážek na území ČR 12.3 Zesilování skleníkového efektu atmosféry 12.3.1 Skleníkové plyny 12.3.2 Radiační účinek skleníkových plynů 12.4 Modelování klimatického systému a jeho změn 12.4.1 Klimatické modely 12.4.2 Výstupy klimatických modelů 12.4.3 Zvětšení rozlišení 12.4.4 Pokusy prováděné s klimatickými modely 12.5 Scénáře budoucího vývoje klimatu 12.5.1 Definice klimatického scénáře 12.5.2 Konstrukce scénářů změny klimatu 12.5.3 Emisní scénáře 12.5.4 Změny teploty vzduchu a atmosférických srážek 12.6 Změny klimatu v ČR 12.6.1 Variantní scénáře založené na výstupech modelů HadCM2 a ECHAM4 12.6.2 Scénáře založené na HadCM3 12.6.3 Využití regionálních klimatických modelů 12.7 Shrnutí Literatura Bedřich Moldan 13. GLOBÁLNÍ ASPEKTY OCHRANY ATMOSFÉRY 13.1 Změna klimatu 13.2 Redukce stratosférické ozonové vrstvy 13.3 Změny chemického složení troposféry Box: Ženevská úmluva a její protokoly Literatura Vladislav Bízek 14. OTÁZKY SPOJENÉ SE SPRÁVOU OCHRANY OVZDUŠÍ 14.1 Úvod - nová právní úprava ochrany ovzduší v České republice 14.1.1 Imisní limity a posuzování kvality ovzduší 14.1.2 Národní a krajské emisní stropy 14.1.3 Plány snížení emisí u zdroje 14.1.4 Programování v ochraně ovzduší 14.1.4.1 Národní program snižování emisí 14.1.4.2 Krajské programy snižování emisí a krajské programy ke zlepšení kvality ovzduší 14.1.5 Úloha integrované prevence (IPPC) v ochraně ovzduší 14.2 Stav ovzduší v České republice 14.3 Závěr Literatura