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