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