Structura mediului. suportul ecologic – subsistem al mediului. componente si rol in activitatea societatii

STRUCTURA MEDIULUI. SUPORTUL ECOLOGIC – SUBSISTEM AL MEDIULUI. COMPONENTE SI ROL IN ACTIVITATEA SOCIETATII

ATMOSFERA SI POLUAREA ATMOSFEREI. CONDITIILE CLIMATICE. SCHIMBARI CLIMATICE GLOBALE SI FENOMENE ATMOSFERICE DE RISC

Atmosfera: definitie si caracteristici generale

Compozitia atmosferei

Poluarea atmosferei

Structura (verticala a) atmosferei (seminar)

Circulatia generala a atmosferei

Clima si tipurile de clima

Schimbari globale ale climei. Efectul de sera si tendintele actuale de incalzire a climei. Reducerea stratului de ozon

Fenomene atmosferice de risc

Rolul climei asupra agriculturii (seminar)

Atmosfera: definitie si caracteristici generale

Atmosfera este un amestec de gaze, vapori de apa si particule solide care inconjoara suprafata terestra sub forma unui invelis gazos, mentinut in jurul Pamantului datorita gravitatiei. Atmosfera se afla intr-o stransa legatura cu celelalte geosfere, existand un schimb permanent de materie si energie cu acestea.

Atmosfera asigura dezvoltarea vietii pe Terra (oxigenul necesar respiratiei), are un rol protector pentru biosfera (prin stratul de ozon asigura protectia impotriva razelor ultraviolete), asigura termoreglarea (datorita gazelor cu benzi de absorbtie in domeniul infrarosu al spectrului radiativ care impiedica pierderea totala a caldurii in timpul noptii si incalzirea excesiva in timpul zilei), asigura dezvoltarea ciclului hidrologic si favorizeaza desfasurarea unor procese esentiale in scoarta terestra, cum ar fi meteorizarea, procesele eoliene, glaciare, etc. Procesele fizico-chimice si biologice contribuie la pastrarea unui echilibru complicat, atat intre componentele atmosferei, cat si intre acestea si celelalte invelisuri ale Terrei (litosfera, hidrosfera, biosfera).

Limita inferioara a atmosferei este considerata, in general, suprafata activa a planetei. Limita superioara este mai dificil de precizat, aceasta fiind mai degraba un strat de tranzitie catre spatiul interplanetar. Intrucat aurorele polare se pot observa uneori la inaltimea de 1200km, limita superioara a atmosferei ar trebui situata cel putin aici, insa majoritatea cercetatorilor considera limita la inaltimea de 3000km, unde se egalizeaza densitatea atmosferei cu cea a spatiului interplanetar si unde are loc procesul de disipare a particulelor de gaz atmosferic.

Atmosfera are o forma similara Pamantului, elipsoidala in straturile inferioare, ca efect al fortei centrifuge si al miscarilor convective.

Densitatea aerului uscat la o temperatura de 0⁰C si o presiune de 1013 mb (760 mm Hg) este de 1,293 kg/mc. Masa atmosferei este de 52 x 10¹⁴ tone, reprezentand 1/1000000 parte din masa Pamantului. Tinand cont de scaderea treptata pe verticala a densitatii si presiunii atmosferice, 50% din masa atmosferei este concentrata pana la 5,5 km inaltime, 75% pana la 10 km inaltime, 90% pana la 20 km inaltime si 99% pana la 36 km inaltime.

Cercetarea proceselor si fenomenelor meteorologice cu ajutorul satelitilor geostationari sau radiosondelor (atmosfera fiind supravegheata permanent de o retea de peste 9000 de statii meteorologice, sateliti meteorologici, sonde, baloane si radare meteorologice), precum si colaboarea internationala sub egida Organizatiei Meteorologice Mondiale (Veghea Meteorologica Mondiala, Sistemul Global de Observare) au permis obtinerea unor mari progrese in prevederea vremii, in elaborarea unor metode de influentare dirijata a acesteia, in monitorizarea schimbarilor climatice globale sau intensificarea unor fenomene climatice extreme.

Compozitia atmosferei

Organizatia Meteorologica Mondiala inscrie pe lista componentilor aerului uscat (prelevat din primii 20-25km ai atmosferei) un numar de 20 de gaze distincte (tabel 1). Principalele 4 gaze care compun aerul uscat (azotul, oxigenul, argonul si bioxidul de carbon) reprezinta 99,9970 % din volumul si 99,9976 % din greutatea acestuia. Restul gazelor reprezinta numai 0,0030% din volum si 0,0024 % din greutate. Cercetarile teoretice au aratat ca bioxidul de carbon, azotul si radonul prezinta variatii in timp si spatiu, insa in general, compozitia atmosferei in apropierea suprafetei terestre poate fi considerata constanta.

Insa in natura nu exista aer perfect uscat. Aerul contine pe langa gazele mentionate cantitati variabile de vapori de apa concentrati mai ales in troposfera, unde pot atinge chiar 5% din unitatea de volum de aer. Se adauga suspensiile solide, lichide si gazoase.

Prin ponderile si insusirile lor, azotul si oxigenul sunt gazele cele mai importante, totalizand impreuna 99,037% din volumul si 98,670% din greutatea atmosferei.

Azotul tempereaza actiunea oxidanta a oxigenului, facand posibila dezvoltarea vietii. Pentru regnul vegetal constituie un important element nutritiv (25 milioane tone azot anual), obtinut fie direct din aer, fie din compusii azotului formati in atmosfera si ajunsi in sol prin intermediul precipitatiilor. Azotul prezinta si importanta economica pentru producerea ingrasamintelor chimice azotoase, colorantilor, medicamentelor, explozibililor.

Oxigenul este un gaz incolor, inodor si insipid, fiind indispensabil in procesul respiratiei (in absenta acestuia viata ar fi imposibila). Cantitatile de oxigen consumate in procesul respiratiei sunt impresionante (un adult consuma circa 600 litri de oxigen), iar prin combinatie cu diferite elemente iau nastere numerosi oxizi. Proportia oxigenului din atmosfera este compensata prin oxigenul eliberat de plante in procesul asimilatiei clorofiliene.

Cateva din elementele componente variabile ale atmosferei au importanta deosebita in producerea fenomenelor meteorologice, cat si pentru mentinerea vietii pe planeta: bioxidul de carbon, ozonul si vaporii de apa.

Desi sub raport cantitativ ocupa locul 4 printre componentii aerului uscat, bioxidul de carbon are un rol esential in viata plantelor, in procesul de fotosinteza. Provine din respiratia elementelor biotice, arderi, incendii si eruptii vulcanice. Cea mai mare parte a acestui gaz este disociata in apele Oceanului Planetar. Concentratii mai ridicate de CO₂ se intalnesc toamna si iarna (cand fotosinteza se diminueaza), deasupra uscatului, deasupra terenurilor lipsite de vegetatie, pe platformele industriale, in marile centre urbane, in incaperile aglomerate si nearisite. Este un gaz cu efect de sera, intrucat absoarbe unele radiatii de unda lunga (caldura emanata de suprafata Pamantului).

Lucrare: Proiect didactic Muntii Carpati - geografia Romaniei Referat: Comuna Cotnari - istoric

Ozonul reprezinta o stare alotropica a oxigenului, fiind un gaz albastrui, cu miros caracteristic. Identificabil in atmosfera de la 10 la 60 km inaltime, are concentratii mai mari in stratosfera la 25 km si in mezosfera la 50 km, cunoscute impreuna sub denumirea de ozonosfera. Ozonul se formeaza prin procese fotochimice complexe, datorate radiatiilor ultraviolete si corpusculare emise de Soare astfel:

- moleculele biatomice de oxigen se disociaza in atomi O₂ → O +O

- atomii liberi de O se asociaza cu moleculele de oxigen biatomic O + O₂ → O₃

Cantitatea cea mai mare de ozon se intalneste in atmosfera regiunilor polare si deasupra muntilor inalti. Concentratii mai mari se inregistreaza primavara, cand fluxul radiativ solar se intensifica, iar temperatura este inca scazuta, favorizand disocierea oxigenului. Rolul primordial al ozonului este de a proteja atmosfera inferioara si suprafata terestra de actiunea distrugatoare a radiatiilor solare ultraviolete. Ozonul absoarbe in mare masura aceste radiatii, fiind astfel indispensabil vietii.

Vaporii de apa rezulta in urma evaporarii apei de la suprafata oceanelor si marilor, lacurilor si raurilor, baltilor si mlastinilor, solului, zapezii si ghetii. Se adauga in cantitati mai reduse vaporii de apa proveniti din procesele fiziologice ale animalelor si plantelor (respiratie si transpiratie) sau din eruptiile vulcanice. Distributia verticala a vaporilor de apa depinde de distanta fata de sursele de evaporare si de intensitatea schimburilor turbulente si convective din atmosfera. Miscarile ascendente ale aerului sunt insotite si de condensarea vaporilor de apa si prin urmare acestia sunt concentrati cu precadere in stratul de aer de pana la 5 km inaltime, rareori patrunzand dincolo de 10 km inaltime.

Densitatea vaporilor de apa este inferioara densitatii aerului uscat, raportul dintre acestea fiind de 0,622. Prin urmare vaporii de apa sporesc energia de instabilitate a aerului si contribuie la intensificarea miscarii ascendente a acestuia. Prin condensare si sublimare vaporii de apa asigura formarea norilor, iar prin evaporare (consum de caldura) si condensare (eliberare de caldura) influenteaza bilantul caloric al sistemului Pamant-atmosfera. Vaporii de apa absorb si anumite benzi din gama radiatiilor infrarosii emise de suprafata terestra (efect de sera).

Suspensiile solide, lichide si gazoase sunt omniprezente in straturile inferioare ale atmosferei. Impreuna cu aerul alcatuiesc un sistem coloidal, aerul fiind mediul de dispersie, iar suspensiile faza dispersa.

Suspensiile solide opacizeaza atmosfera, diminueaza intensitatea radiatiei globale asigura partial nucleele de condensare necesare formarii norilor si precipitatiilor. Suspensiile solide, denumite si pulberi, au origine extraterestra (praf cosmic, provenit din pulverizarea micrometeoritilor ce intra in atmosfera terestra) si mai ales terestra (particule de sol, roca, cenusa, fum, saruri marine, microorganisme – bacili, virusi, fermenti, alge, infuzori - polen, spori, seminte). Se adauga pulberile provenite din activitatile antropice: fum, cenusa, ciment, diversi oxizi, praf, etc.

Suspensiile lichide si gazoase patrund sau se formeaza in atmosfera din cauze naturale sau antropice. Multe dintre suspensiile lichide (acid clorhidric, acid sulfuric) si gazoase (bioxid de sulf, hidrogen sulfurat, hidrocarburi, aldehide) sunt elemente de impurificare sau poluanti ai atmosferei.

Poluarea atmosferei

Poluarea atmosferei reprezinta procesul de impurificare a aerului cu substante gazoase, lichide si solide, cu efecte nocive asupra florei, faunei si omului. Substantele care polueaza atmosfera sunt rezultatul unor procese fizice, chimice si biologice, generate natural si mai ales antropic.

Sursele de poluare a atmosferei au caracter termporar sau permanent si pot fi impartite in surse de poluare majore si minore. Dintre sursele majore de poluare a atmosferei enumeram:

vehiculele cu motor ce produc oxid de carbon, hidrocarburi, oxizi de azot si oxizi de sulf;

unitatile industriale care emit in atmosfera mari cantitati de oxizi de sulf, particule sedimentabile si in suspensie, hidrocarburi, oxizi de carbon si oxizi de azot;

complexele energetice si sistemele de incalzire a locuintelor care polueaza atmosfera mai ales cu oxizi de sulf, dar si cu oxizi de azot, oxizi de carbon, pulberi sedimentabile si in suspensie;

arderea deseurilor cu emanatii de oxizi de carbon, oxizi de sulf, hidrocarburi, oxizi de azot, particule sedimentabile si in suspensie.

Printre poluantii proveniti din sursele minore antropice se numara: praful provenit din demolari, circulatie rutiera, activitati casnice; fumul datorat incendiilor provocate de om; fumul de tigara; aerosolii pulverizati din sprayuri; compusii organici de la parfumuri; germenii microbieni datorati prezentei oamenilor, etc. Se adauga poluarea cu substante radioactive datorite detonarii bombelor atomice in timpul celui de-al doilea Razboi Mondial sau experimentelor ulterioare, precum si unor accidente in cadrul unor centrale nuclearo-electrice (Cernobal, Ucraina, 1986).

Dintre poluantii datorati surselor minore naturale, enumeram: fumul, funinginea si gazele provenite din eruptiile vulcanice, praful cosmic, compusii organici proveniti de la vegetatie (spori, polen, etc.), bacteriile si germenii microbieni proveniti de la animale; sarea pulverizata din mari si oceane; hidrogenul sulfurat, hidrocarburile si alte substante impurificatoare rezultate in urma descompunerii materiei organice, etc.

Principalele tipuri de poluanti atmosferici

Concetratia substantelor poluante in atmosfera difera in functie de specificul si apropierea surselor de poluare, de conditiile atmosferice si de relief. Principalii poluanti pot fi grupati in cateva categorii: compusii sulfului, compusii carbonului, compusii azotului, suspensiile solide si poluantii radioactivi (tabel 2).

a. Compusii sulfului – in urma arderilor, sulful din combustibili ajunge in atmosfera in diferite forme:

- bioxidul de sulf sau anhidrida sulfurica (SO₂) este un gaz incolor, sufocant, ce impurifica atmosfera urbana. Provine de la topitoriile de cupru, rafinariile de petrol, termocentralele electrice, vehiculele cu motor. Smogul londonez (reducator) reprezinta un amestec de poluanti in conditii de atmosfera umeda, ce formeaza o pacla alburie, cu nuante galbui-cafenii. Smogul londonez este o combinatie de bioxid de sulf si particule fine, nivelul admis de O.M.S. fiind depasit in peste 2/3 din orasele Europei. In 1942, in Londra au fost 4000 de victime, in special copii si varstnici, care au suferit de pe urma smogului afectiuni pulmonare si cardio-vasculare. Cele mai mari concentratii de dioxid de sulf sunt atinse deasupra oraselor Praga, New York, Paris si Sofia;

- hidrogenul sulfurat sau acidul sulfhidric (H₂S) est un gaz toxic, incolor, cu miros de oua stricate. Provine de la fabricile de matase artificiala, vopsele, prelucrare a pielii si oaselor, depozitele de gunoi, canalele cu apa menajera, izvoarele sulfuroase;

- acidul sulfuros (H₂SO₃) rezulta din bioxid de sulf in conditii de atmosfera umeda astfel SO₂ + H₂O → H₂SO₃;

- acidul sulfuric (H₂SO₄) rezulta din oxidarea acidului sulfuros si este unul dintre cei mai prijmediosi poluanti ai atmosferei urbane, foarte agresiv pentru organismele vii si pentru produsele tehnice;

- diversi sulfati.

Precipitatiile inlatura toti acizii si sulfatii din atmosfera intr-un interval de maximum 43 zile.

b. Compusii carbonului sunt reprezentati in principal prin oxizi de carbon, hidrocarburi si aldehide:

- oxidul de carbon (CO) este cel mai frecvent poluant al atmosferei urbane, un gaz incolor, inodor si extrem de nociv. Rezulta din arderea incompleta a combustibililor si provine mai ales din gazele de esapament ale autovehiculelor si din fumul industrial. Omenirea emite anual in atmosfera circa 232 milioane tone de oxid de carbon, din care 80% se datoreaza automobilelor;

- hidrocarburile (HC) sunt poluanti atmosferici proveniti din arderea imcompleta a petrolului, gazelor naturale, carbunilor, lemnului si altor combustibili (90 mil.tone anual). La acestea se adauga 1,6 miliarde tone de hidrocarburi emanate in aer de mlastinile si zonele inundabile ale planetei. Printre hidrocarburile emise in atmosfera de sursele antropice, cele mai frecvente sunt cele olefinice si aromatice, dintre care unele sunt cancerigene;

- aldehidele provin din oxidarea hidrocarburilor si sunt prezente in gazele de esapament ale automobilelor. Mai frecvente sunt aldehida formica si aldehida acrilica (lichid lacrimogen cu miros inecacios).

c. Compusii azotului includ oxizii de azot, amoniacul si o serie de nitrati, care sunt produse fotochimice sau componenti ai smogului fotochimic (californian).

- oxizii de azot (NO_x) fac parte din gazele cu proportii infime ce compun atmosfera. Oxidul de azot (N₂O) devine insa periculos cand se transforma in bioxid de azot (NO₂). Poluarea cu dioxid de azot are consecinte directe asupra sanatatii. Smogul („smoke”+”fog”) californian (fotochimic, oxidant) se formeaza in conditii de insolatie ridicata cand oxizii de azot, activati de lumina solara se combina cu deseurile de benzina rezultand nitratul de peroxiacetil, substanta otravitoare (PAN sau CH₃COONO₂). Cele mai mari concentratii de dioxid de azot se intalnesc in Praga, Moscova, Londra, New York, Oslo, Marsilia, Frankfurt, Paris, Sofia;

- amoniacul (NH₃) este un gaz incolor, cu miros intepator, inecacios, solubil in apa. Este un component normal al atmosferei, insa in concentratii mari devine poluant. Provine din putrefactia substantelor organice ce contin azot, sau din procesele tehnologice din cocserii sau industria frigorifica.

d. Poluantii sub forma de suspensii solide includ cenusa, funinginea, gudroanele, particulele de praf si nisip, pulberile organice (spori, polen, virusi, bacterii si germeni microbieni). Acestia pot fi toxici sau netoxici. In functie de viteza curentilor ascendenti si de frecventa precipitatiilor, acestia se sedimenteaza. Cele mai ridicate concentratii de pulberi in suspensie se intalnesc in Moscova, Sofia, Bratislava, Praga, Bucuresti, Frankfurt, New York, Helsinki.

e. Poluantii radioactivi sunt particule radioactive fine, care pot pluti in atmosfera de la cateva zile la cativa zeci de ani. Provin din exploziile nucleare experimentale si se raspandesc in intreaga atmosfera terestra prin intermediul circulatiei acesteia.

De asemenea, datorita impurificarii atmosferei, durata de stralucire a Soarelui este mai mica in orase si este favorizata formarea cetei si a norilor. Diferenta medie anuala de temperatura intre oras si imprejurimi este mai mare cu cat orasul este mai mare. Temperatura mai ridicata din orase este sustinuta de panza de pacla si ceata (care ziua slabeste radiatia solara directa, iar noaptea absoarbe radiatiile calorice emise de suprafata activa), de caldura specifica mica si conductibilitatea calorica mare a materialelor de constructie. Frecventa, intensitatea si persistenta ceturilor (numarul foarte mare de nuclee de condensare cu continut de acid sulfuric si acid sulfuros) ating valori record in Londra, Bremen si Hamburg, orase situate in zone cu umezeala ridicata. Supraincalzirea urbana determina si intensificarea furtunilor si formarea brizelor urbane, ca urmare a formarii unui minim baric in oras, comparativ cu spatiul adiacent.

Multe state au initiat programe de regenerare urbana: peste 300 de orase au semnat Carta Aalborg privind dezvoltarea durabila urbana, iar altele s-au angajat in aplicarea Agendei 21 la nivel local. Agenda 21 este un plan mondial de actiune pentru dezvoltare durabila si protectia mediului, adoptat la Conferinta Natiunilor Unite pentru Mediu si Dezvoltare (UNCED) din 1992, de la Rio de Janeiro.

Structura (verticala a) atmosferei - seminar

Sondajele aerologice au demonstrat faptul ca atmosfera nu este un mediu omogen din punct de vedere fizic. Temperatura, presiunea si densitatea atmosferei variaza pe orizontala si verticala. Pe masura cresterii inaltimii, presiunea si densitatea scad destul de regulat, in timp ce temperatura inregistreaza ample variatii neregulate, determinate de procesele fizico-chimice caracteristice diferitelor inaltimi.

Organizatia Meteorologica Mondiala a stabilit in 1951 stratificatia atmosferei care are la baza variatia temperaturii cu inaltimea si anume (figurile 1, 2):

troposfera de la 0 la 11 km;

stratosfera de la 11 la 32 km (dupa alti autori pana la 50km);

mezosfera de la 32 la 80 km;

termosfera sau ionosfera de la 80 la 1000 km;

exosfera de la 1000 la 3000 km.

In cadrul acestor 5 straturi se disting substraturi cu caracteristici diferite si substraturi de tranzitie (tropopauza, stratopauza, mezopauza, termopauza).

a. Troposfera reprezinta stratul inferior al atmosferei, cu o grosime ce variaza in functie de latitudine: 16-18 km la ecuator (datorita fortei centrifuge ce se formeaza in plan ecuatorial odata cu miscarea de rotatie a Pamantului), 10-12 km in zonele temperate si 6-8 km la poli (figura 3). Aceasta grosime variabila se datoreaza formei troposferei de elipsoid de rotatie si incalzirii diferentiate a suprafetei terestre. Prin urmare, grosimea troposferei este mai mare vara si mai mica iarna. Scaderea temperaturii cu inaltimea are loc dupa un gradient termic vertical mediu de 0,6⁰C / 100 m. Cum grosimea troposferei este diferita, rezulta temperaturi de -70⁰C, -80⁰C deasupra ecuatorului si de -50⁰C, - 60⁰C deasupra regiunilor temperate si polare.

Figura 3. Grosimea troposferei la diferite latitudini

Intrucat in primele cateva mii de metri gradientii de scadere a densitatii si presiunii aerului sunt foarte mari, la limita superioara a troposferei presiunea este de cateva ori mai mica decat la nivelul marii (0 m). Desi este cel mai subtire dintre straturile atmosferei, troposfera este cea mai importanta pentru viata pe Terra. Troposfera concentreaza 80% din masa atmosferei si 90% din vaporii de apa, fiind sediul celor mai importante procese si fenomene meteorologice. Principalele caracteristici ale troposferei sunt scaderea temperaturii cu inaltimea si miscarea neincetata a aerului.

Miscarea neincetata a aerului se datoreaza incalzirii diferentiate a suprafetei terestre, care determina incalzirea inegala a stratului de aer inferior si aparitia miscarilor convenctive (ascedente si descendente). Miscarile convective sau turbulente influenteaza distributia temperaturii, vaporilor de apa si pulberilor in troposfera, procesele optice din troposfera, formarea si disiparea norilor sau a altor procese hidrometeorologice.

Tropopauza este un substratul atmosferic ce face tranzitia intre troposfera si stratosfera. Are o grosime de maxim 1-2 km si coboara in trepte de la ecuator spre poli (figura 4). Caracteristica principala a tropopauzei este izotermia (mentinerea unei temperaturi constante). Se adauga prezenta curentilor rapizi de vest („Jet Streams”, figura 5) care iau nastere in regiunile de suprapunere a tropopauzei arctice (antarctice) cu cea din regiunile extratropicale. Acesti curenti au forma unor fluvii uriase de aer, care inconjoara permanent cele doua emisfere de la vest la est, in zona cercurilor polare. Au latimi de cateva sute de metri si viteze de la 200 la 550 km/ora. Influenteaza intregul mecanism al circulatiei atmosferice la latitudini temperate.

b. Stratosfera se caracterizeaza prin izotermie (gradient mediu vertical egal cu 0), cel putin in partea sa inferioara unde temperatura are in medie valori de -55-60⁰C. Stratosfera prezinta insa variatii termice sezoniere: iarna temperatura coboara pana sub -90⁰C, iar vara urca la valori de peste -30⁰C. Aparitia unor „strate calde” la inaltimi de 25-30km este pusa pe seama concentratiei maxime a ozonului in aceasta parte a stratosferei. Concentratia de vapori de apa este extrem de redusa, insa uneori sublimarea lor la inaltimi de 20-25 km da nastere norilor sidefii, alcatuiti din cristale fine de gheata, cu irizatii sidefii (vizibili numai cand Soarele este la orizont).

Stratopauza sau submezopauza este un substrat relativ subtire, situat la inaltimi variind intre 30 si 35 km. Gradientul termic vertical este negativ, prin urmare temperatura aerului creste usor cu inaltimea.

c. Mezosfera se intinde de la stratopauza pana la mezopauza (80km) si se caracterizeaza printr-o stratificare termica de inversiune in partea inferioara (temperatura creste de la -40⁰C pana la 60-70⁰C la 50-55km inaltime, datorita concentratiei mai mari a ozonului) si printr-o stratificare termica directa sau normala in partea superioara (-80⁰C-100⁰C la contactul cu mezopauza). Datorita inversiunii termice din mezosfera inferioara, in mezosfera superioara sau rece se produc puternice miscari termoconvective (un permanent amestec al aerului pe verticala). In mezosfera se formeaza si norii argintii sau norii luminosi nocturni, vizibili numai la inceputul si sfarsitul noptii, cand Soarele se afla sub orizont si ii lumineaza. Se considera ca norii argintii sunt formati din pulberi de origine extraterestra, acoperite cu un strat fin de gheata, rezultat prin sublimarea infimelor cantitati de vapori de apa care ajung uneori pana la altitudinile respective.

Mezopauza este un strat subtire situat la inaltimea medie de 80km, caracterizat prin temperaturi negative extrem de coborate (-80⁰C-100⁰C) si prin prezenta episodica a norilor argintii in lunile de vara.

Aceste trei straturi se caracterizeaza prin prezenta gazelor in forma lor moleculara, fapt pentru care au fost denumite in mod colectiv „atmosfera moleculara” sau „homosfera”. Spre exteriorul acesteia, gazele se gasesc in stare atomica, iar atmosfera are o alcatuire eterogena (heterosfera).

d. Termosfera (ionosfera) se intinde intre 80 si 1000km inaltime si se caracterizeaza prin cresterea temperaturii de la -120⁰C (la contactul cu mezopauza) la 1000-3000⁰C. Astfel de temperaturi extrem de ridicate sunt puse pe seama absorbtiei radiatiilor solare de unda scurta si interactiunii electronilor liberi cu campul geomagnetic; se determina in functie de energia cinetica a moleculelor de aer in miscare prin metode spectofotometrice si spectofotografice.

O alta caracteristica importanta a termosferei pentru activitatea antropica o reprezinta ionizarea aerului. Ionizarea (procesul de formare a ionilor, particule de materie incarcate electric de dimensiuni subatomice, atomice, moleculare) se datoreaza atat actiunii radiatiilor solare ultraviolete si Röntgen, cat si radiatiilor corpusculare venite de la Soare si din spatiul cosmic. Prin urmare ionosfera a fost si continua sa fie intens si sistematic cercetata datorita insusirii sale de a reflecta undele radio (fiind un mediu partial ionizat, indicele sau de refractie este dependent de concentratia electronica). Prin reflexii repetate, undele radio strabat distante apreciabile, putand chiar sa inconjoare planeta. Ionosfera a fost impartita conventional in trei regiuni (D, E, F), dupa inaltimile la care se produce reflectarea undelor radio si tipurile de ecou (figura 6).

Figura 6. Regiunile ionosferice

Aurorele polare iau nastere in urma ionizarii aerului rarefiat al termosferei prin bombardarea moleculelor si atomilor acestuia de catre corpusculii electrizati, de mare energie, care alcatuiesc vantul solar. Totodata, sub actiunea campului magnetic terestru, are loc devierea catre polii magnetici a acestor corpusculi, care capata traiectorii helicoidale si provoaca iluminari ale gazelor ionizate, adica aurorele polare. Asemanatoare unor draperii uriase, mereu unduitoare, pot avea toate culorile curcubeului, cu tendinta de deplasare spre rosu in regiunile D si E si spre albastru-cenusiu in F. Aurorele boreale au o frecventa maxima (circa 100 aurore pe an) in zona ce se intinde intre Peninsula Taimar, litoralul nordic al Norvegiei, sudul Groenlandei si nordul Canadei. La sud de aceasta zona, frecventa aurorelor scade: o aurora la zece ani in regiunile temperate, o aurora la cateva decenii la latitudini subtropicale.

d. Exosfera reprezinta ultimul strat al atmosferei, situat la inaltimi cuprinse intre 1000 si 3000km. Limita sa superioara a fost stabilita pe criteriul egalizarii densitatii aerului cu densitatea materiei din spatiul interplanetar. Rarefierea este atat de mare, incat distanta dintre atomii si moleculele ce compun gazul atmosferic este de ordinul a 100 km. Numarul extrem de redus al particulelor de gaz atmosferic impiedica ionizarea si reactiile chimice, iar temperatura este dificil de apreciat (dupa unii autori este putin inferioara temperaturii termosferei).

Centurile de radiatii sunt alcatuite din particule electrizate (provenind de la Soare si din spatiul cosmic, sub forma radiatiilor corpusculare solare si cosmice), captate de campul magnetic terestru si dirijate pe traiectorii spiralate de-a lungul unor linii de forta. Dintre acestea au primit numele astronomului J.van Allen, care le-a descoperit fiind la bordul satelitului american Explorer IV. In 1963, geofizicienii rusi au descoperit la inaltimi mai mari o a treia centura de radiatii, centura superioara de radiatii (figura 7).

Centura van Allen interioara este alcatuita din protoni si electroni de mare energie, captati din radiatia corpusculara cosmica. Are forma unui inel bombat ce inconjoara Pamantul intre latitudinile magnetice de 35⁰ nord si sud, la inaltimi de 500-6000 km. Intensitatea mare a radiatiilor centurii van Allen interioara poate dauna grav organismelor vii, prin urmare navele cosmice evita strabaterea acesteia.

Centura van Allen exterioara este alcatuita mai ales din electroni si neutroni captati din emisia corpusculara a Soarelui, prin urmare intensitatea radiatiilor sale variaza in functie de ciclul activitatii solare. Aceasta centura inconjoara planeta intre latitudinile geomagnetice de 55-65⁰ nord si sud, avand forma unei potcoave in sectiune transversala. In zona ecuatoriala se extinde de la 8000 la 40000 km inaltime. Desi radiatiile sunt mai reduse decat ale centurii interioare, sunt periculoase pentru om, iar navele cosmice trec obligatoriu prin spatiul ingust dintre calotele polare si capetele centurii van Allen exterioare.

Centura superioara de radiatii se extinde de la 55000 la 75000 km inaltime. Forma acesteia este mai turtita in partea dinspre Soare si mai alungita in partea opusa acestuia.

Regiunea circumterestra in cuprinsul careia este detectabila actiunea campului geomagnetic a fost denumita magnetosfera (figura 8). Dimensiunile acesteia sunt mai mari decat ale atmosferei (dovada inaltimea de 75000 km la care se estompeaza centura superioara de radiatii). Forma sa, asemanatoare cu cea a exosferei, este diferita de elipsoidul de rotatie, fiind ca o para sau ca o cometa. Aceasta forma aplatizata in partea dinspre Soare si alungita in partea opusa Soarelui se datoreaza vantului solar (figura 8) sau radiatiei corpusculare solare.

Vantul solar este un flux neincetat de plasma coronala (ioni de hidrogen, heliu etc.) care paraseste Soarele cu viteze supersonice (300-600 km/s), propagandu-se in toate directiile, pana dincolo de ultima planeta a sistemului solar. Impactul acestuia cu magnetosfera formeaza un front de soc, situat la 19000 km fata de magnetopauza (periferia magnetosferei) aflata la 64000-75000 km fata de suprafata Pamantului. Datorita complexitatii interactiunii energiei solare cu magnetosfera si straturile inalte ale atmosferei, numeroase procese si fenomene sunt inca insufiect cunoscute si intens controversate.

Circulatia generala a atmosferei

Circulatia generala a atmosferei (miscarea in atmosfera) se datoreaza diferentelor de presiune dintre diferitele regiuni si rotatiei Pamantului. Atmosfera este alcatuita din mase de aer caracterizate prin anumite valori ale presiunii, temperaturii si umiditatii (masele de aer cald de la tropice si ecuator se diferentiaza de cele de aer rece din regiunile polare si subpolare; in regiunile temperate, masele de aer au valori de temperatura intermediare), care se afla intr-o permanenta deplasare, tinzand sa echilibreze diferentele de presiune.

Mediile multianuale ale presiunii atmosferice arata o distributie orizontala dependenta de factorii termici si dinamici, cu un caracter zonal. Astfel, de-o parte si de alta a ecuatorului se intinde zona ecuatoriala de minima presiune, la 30-35⁰ latitudine N si S se extind zonele subtropicale de maxima presiune, la 60-70⁰ latitudine N si S sunt zonele subpolare de presiune coborata, dupa care presiunea creste spre poli, unde se afla cele doua zone polare de presiune ridicata (figura 9).

Figura 9. Repartitia presiunii atmosferice si a vanturilor pe glob

M = presiune maxima; D = presiune minima

Diferentele de presiune determina deplasarea aerului dintr-o regiune cu presiune ridicata (anticiclon) spre o regiune cu presiune mai coborata (ciclon). Deplasarea are loc pana la egalizarea presiunii celor doua regiuni. Acest lucru este evidentiat de raportul dintre repartitia pe glob a presiunii atmosferice medii anuale si a principalelor vanturi: alizeele, vanturile de vest si vanturile polare de est (figura 9).

Vantul este miscarea orizontala (predominant orizontala) a aerului, cunoscuta sub denumirea de advectie. Vantul este rezultatul interactiunii mai multor forte, dintre care diferenta de presiune care genereaza miscarea, iar forta de deviatie datorata rotatiei Pamantului, forta de frecare si forta centrifuga ii modifica directia si viteza.

Figura 10. Principalele vanturi pe glob

In absenta rotatiei Pamantului, aerul s-ar deplasa in mod constant in lungul meridianelor. Miscarea de rotatie imprima si o miscare a maselor de aer si contribuie la devierea acestora. Prin urmare masele de aer care circula la suprafata Pamantului sufera o abatere de la directia initiala (spre dreapta in emisfera nordica si spre stanga in emisfera sudica) datorita fortei lui Coriolis (datorata vitezei diferite de rotatie a punctelor situate la latitudini diferite, viteza ce scade de la ecuator spre poli). Prin urmare, in emisfera nordica alizeele si vanturile polare sunt abatute de la directia nord-sud spre dreapta (vest), iar vanturile de vest (de la 40⁰-60⁰ lat.N) sunt abatute de la directia sud-nord tot spre dreapta (est) – figura 10.

Dintre vanturile regionale, musonii au o extindere mai mare. Acestia sunt vanturi ce-si modifica sezonier directia datorita diferentelor de presiune si temperatura a aerului dintre uscat si ocean si se manifesta mai ales in sudul si sud-estul Asiei. Pe calotele glaciare din Antarctica si Groenlanda se formeaza vanturi catabatice denumite „vanturi de gravitatie”, ce bat noaptea dinspre centrul spre periferia calotelor glaciare.

Vanturile periodice locale se manifesta pe spatii restranse, in functie de diferentele de presiune si temperatura determinate de trasaturile locale ale suprafetei terestre (lanturi muntoase, culoare de vale, zone de litoral etc.). In aceasta categorie de incadreaza brizele de munte si litorale, föhnul si diferite variante ale acestora sau vanturi regionale (crivatul in estul Europei, simunul si hamsinul in Sahara si Peninsula Arabia, mistralul in sudul Frantei, bora pe tarmul dalmatic).

Clima si tipurile de clima

Clima rezulta din combinarea de lunga durata a starilor atmosferei caracterizate prin temperatura, precipitatii, umiditatea aerului si vanturi pe o suprafata extinsa si intr-un interval mare de timp.

Formarea zonelor si tipurilor de clima este determinata de actiunea combinata a factorilor genetici (radiatia solara, regimul termic, regimul precipitatiilor, circulatia maselor de aer, caracteristicile reliefului) ai elementelor meteorologice. Principalele tipuri de clima sunt: ecuatoriala, subecuatoriala, tropicala uscata, musonica, mediteraneana, temperat-oceanica, temperat-continentala, subpolara si polara (figura 11).

Figura 11. Principalele tipuri de clima pe glob: 1 ecuatoriala; 2 subecuatoriala; 3 musonica; 4 tropicala uscata; 5 si 6 subtropicala; 7 temperat-oceanica; 8 temperat-continentala umeda; 9 temperat-continentala uscata; 10 subpolara; 11 polara; 12 ghetari; 13 clima alpina

Clima ecuatoriala corespunde zonei de convergenta situata de-o parte si de alta a ecuatorului, intre 5⁰ lat.N si S, caracterizata printr-un singur sezon, cald si umed. Temperaturile medii au valori de 25-27⁰C, precipitatiile depasesc 2000 mm/ an, ambele avand o distributie uniforma de-a lungul anului. Temperaturile ridicate si constante produc o evapotranspiratie intensa (de unde si precipitatiile bogate), iar aerul are o miscare ascendenta, continua, creand la suprafata terestra o zona de calm atmosferic (calmele ecuatoriale).

Clima subecuatoriala este caracteristica zonei tropicale situata intre 5-25⁰ lat.N si S, fiind determinata de caracterul sezonier al circulatiei atmosferice cu deplasarea alizeelor spre nord sau sud, generand doua sezoane, unul cald si umed, altul cald si uscat.

Clima musonica are un caracter regional, fiind generata de circulatia sezoniera a maselor de aer dinspre Oceanul Indian spre sudul si sud-estul Asiei (vara) si invers (iarna), datorita incalzirii inegale a uscatului si oceanului in decursul anului. Temperaturile medii anuale sunt ridicate (20-25⁰C), iar musonul de vara aduce precipitatii bogate (peste 12000 mm in regiunea Assam din India).

Clima tropical-uscata se desfasoara intre 15-35⁰ lat.N. si S, fiind generata de alizee, niste vanturi permanente ce se formeaza in apropierea tropicelor si bat continuu spre ecuator, determinand existenta unui deficit permanent de umiditate. Este o clima calda si uscata, caracteristica marilor deserturi tropicale (Sahara, Kalahari, Peninsula Araba, Arizona, New Mexico, Atacama, Victoria, Marele Desert de Nisip), unde insolatia este ridicata, iar precipitatiile sunt extrem de reduse si neregulate.

Clima mediteraneana (subtropicala) corespunde zonei de tranzitie (alizee-vanturile de vest) si divergenta a aerului de la latitudinile de aproximativ 40⁰. Se caracterizeaza prin veri calde si secetoase si ierni blande si ploioase. Temperatura medie anuala este destul ridicata (15-17⁰C), diferentele termice dintre anotimpuri fiind de cca 15⁰C. Aria limitrofa bazinului Marii Mediterane este tipica pentru acest tip de clima; se adauga sud-estul Chinei si sudul Japoniei (cu ploi de vara si invazii de aer rece iarna).

Clima temperat-oceanica este determinata de circulatia maselor de aer de la latitudini temperate (40-60⁰ lat. N si S): patru anotimpuri ierni blande si veri racoroase, temperaturi medii anuale de 10-15⁰C cu amplitudini sezoniere destul de reduse (10-12⁰C), precipitatii bogate (peste 1000 mm/ an) aduse de masele de aer oceanic (vanturile de vest).

Clima temperat-continentala se caracterizeaza prin patru anotimpuri, cu diferente evidente (veri calduroase si uscate, ierni reci), temperaturi medii anuale de 5-10⁰C, amplitudini termice sezoniere mari (20-25⁰C) si precipitatii predominat torentiale. Circulatia vestica este inlocuita pe spatii mari (datorita deschiderii reliefului) cu o circulatie predominant nordica, cu precipitatii reduse. Spre interiorul contientelor, clima devine excesiva, precipitatii scad, determinand existenta unor zone cu climat arid („deserturile reci” din centrul Asiei).

Clima subpolara face tranzitia spre zona polara, fiind extinsa in nordul Asiei, Europei si Americii de Nord, intre 50 si 70⁰ latitudine. Influenta maselor de aer polar, rece determina temperaturi scazute, cu valori negative in cea mai mare parte a anului si precipitatii reduse sub forma de zapada. Solul este permanent inghetat in adancime (permafrost), insa se dezgheata la suprafata in timpul verii.

Clima polara este generata de un bilant radiativ negativ (in timpul noptii polare, radiatia solara este practic inexistenta jumatate de an), ce a determinat formarea unor mase de gheata pe continente (Antarctica si Groenlanda) si inghetarea suprafetelor oceanice. Temperaturile extrem de scazute pot atinge -30⁰C, -60⁰C, cu minime absolute de -90⁰C in Antarctica. Precipitatiile sunt foarte reduse datorita desfasurarii lente a circuitului apei si transformarilor de faza ale apei.

Clima regiunilor muntoase inalte este caracterizata de o etajare pe verticala a elementelor meteorologice. Factorul genetic al climei este inaltimea reliefului, care determina scaderea presiunii si a temperaturii pe verticala, precum si cresterea ponderii precipitatiilor solide. Etajele climatice depind de situarea regiunii pe glob, de altitudine si de intinderea ariei montane respective. Etajele climatice montane nu reprezinta o reproducere pe verticala a zonalitatii climatice, desi exista unele similitudini. La altitudini mari, conditiile climatice au determinat instalarea ghetarilor montani (in Himalaya, Tibet, Pamir, Anzi, Stancosi, Alpi, Caucaz etc.).

Schimbari globale ale climei. Efectul de sera si tendintele actuale de incalzire a climei. Reducerea stratului de ozon

Modificarile globale sistemice ale mediului se manifesta in cadrul intregului sistem terestru si reprezinta efectele globale ale presiunii societatii asupra mediului. In privinta atmosferei si climei, aceste modificari se refera la schimbarile climei sau reducerea stratului de ozon.

Clima se afla intr-o continua schimbare, evoluand ciclic in timp, datorita unor cauze naturale. Insa in ultimul timp, se manifesta schimbari rapide ale climei, datorate activitatilor antropice.

Efectul de sera este o trasatura naturala a sistemului terestru, datorat prezentei in atmosfera a unor gaze cum sunt dioxidul de carbon (CO₂), oxidul de azot (N₂O), metanul (CH₄), ozonul (O₃) sau vaporilor de apa. Efectul de sera determina mentinerea la suprafata terestra a unei temperaturi relativ constante favorabile dezvoltarii vietii. Efectul de sera consta in retinerea partiala in atmosfera a radiatiilor solare de unda scurta reflectate de suprafata terestra sub forma de radiatii solare de unda lunga (figura 12). Gazele cu efect de sera mentionate absorb aceste radiatii si le retransmit spre suprafata terestra, astfel incat atmosfera si suprafata terestra devin mai calde. In situatia in care nu ar fi existat gazele cu efect de sera (in special dioxidul de carbon) si vaporii de apa, atmosfera terestra ar fi fost cu 33⁰C mai rece .

Figura 12. Emisia gazelor cu efect de sera (dupa Global Change research in the Netherlands, 2001)

Temperatura pe Terra a depins de continutul de gaze cu efect de sera care s-a modificat permanent in trecutul geologic al planetei, datorita unor cauze naturale: in timpul perioadelor glaciare temperatura scadea concomitent cu scaderea concentratiei gazelor cu efect de sera, iar in perioadele interglaciare situatia era inversa. S-a dovedit ca efectul de sera are un rol esential in autoreglarea sistemului climatic si in declansarea unor fenomene de feedback: incalzirea atmosferei declanseaza o evaporare mai intensa, vaporii de apa contribuind in continuare la incalzirea mai accentuata a climei.

In ultimii 1000 ani premergatori Revolutiei Industriale, ponderea gazelor cu efect de sera a ramas relativ constanta. Cresterea concentratiei gazelor cu efect de sera s-a inregistrat dupa 1750 si mai ales in a doua jumatate a secolului XX, prin urmare efectul de sera s-a intensificat. O serie de activitati antropice, cum, ar fi arderea combustibililor fosili sau defrisarea padurilor au determinat cresterea concentratiei de CO₂ in atmosfera. Cresterea alarmanta a concentratiei dioxidului de carbon in decursul secolului XX este un caz unic in istoria ultimilor 420000 ani ai planetei (dupa unii cercetatori, chiar in ultimii 20 milioane ani).

Oxidul de azot (N₂O) si/ sau metanul (CH₄) sunt degajate in atmosfera prin cultivarea intensa a orezului pe suprafete de mii de hectare, cresterea animalelor, utilizarea ingrasamintelor chimice pe baza de azot, activitatile industriale, arderea combustibililor fosili sau descompunerea deseurilor. Utilizarea aparatelor frigorifice, a sprayurilor si prelucrarea maselor plastice sunt insotite de pierderi de freon, de gaze din grupa clorofluorocarbonului si de alte gaze care au proprietatea de a amplifica efectele dioxidului de carbon.

Eruptiile vulcanice si furtunile de praf arunca in atmosfera pulberi care exercita o actiune de ecranare a radiatiilor, implicit o scadere a temperaturii. Cercetarile au stabilit ca in urma eruptiilor vulcanice puternice au loc scaderi evidente ale temperaturilor din timpul verii si toamnei timp de 2-3 ani. In perioada de racire din Evul Mediu, cunoscuta sub denumirea de „Mica Glaciatie”, au fost inregistrate intervale de intensificare a eruptiilor vulcanice care au determinat o scadere a temperaturilor cu 0,5-1,2⁰C si o mica avansare a ghetarilor montani.

Intensificarea globala a presiunii antropice asupra sistemului climatic din ultimul secol a determinat o incalzire fara precedent (cel putin in ultimii 1000 de ani) a troposferei. Consecintele sunt greu de evaluat, numerosi specialisti considerand ca Terra se afla intr-un moment critic al evolutiei sale, problema incalzirii climei fiind considerata una dintre cel mai importante provocari ale societatii contemporane pentru securitatea internationala.

Raportul de evaluare al Comitetului Interguvernamental pentru Schimbari Climatice (IPCC) a evidentiat o incalzire a climei in ultimul secol de 0,6 ± 0,2⁰C. Aceasta incalzire s-a desfasurat in doua intervale, intre 1910 si 1945 si intre 1976 si 2000. Incalzirea a fost mai accentuata (cu circa 50%) pe uscat decat pe ocean. Cele mai mari cresteri ale temperaturii s-au inregistrat in zonele temperate si la latitudini mai mari de pe continentele din emisfera nordica. Spre exemplu, in Europa Centrala, temperatura medie anuala a crescut cu 0,8⁰C, cele mai importante cresteri fiind inregistrate in primele si ultimele decenii ale secolului XX (figura 13).

Figura 13. Evolutia temperaturii pe glob in perioada 1860-1980 (IGBP Science, 1, 1997)

Regimul precipitatiilor este caracterizat in secolul XX prin diferentieri spatiale semnificative si prin succesiunea unor intervale critice legate de circulatia generala a atmosferei si de episoadele calde El Niño. Cresteri ale precipitatiilor s-au inregistrat in zona latitudinilor medii si mari de pe continentele din emisfera nordica si in zona tropicala din ambele emisfere. Aceste fenomene, combinate cu presiunea antropica accentuata asupra mediului, au determinat o intensificare a fenomenelor de desertificare. Secetele s-au extins, in special in Asia si Africa, fiind insotite si de o intensificare a furtunilor de praf.

Evaluarea tendintelor de evolutie a climei se bazeaza pe cunoasterea si intelegerea balantei energetice a Terrei la un moment dat si pe estimarea cantitativa, cu ajutorul unor modele climatice, a evolutiei climei pe viitor. Modelele matematice se bazeaza pe legile fizicii si simuleaza, prin ecuatii matematice, diferite scenarii de crestere a emisiilor de gaze cu efect de sera, la care se adauga inputul altor agenti de fortare radiativa. Pe plan international, sunt utilizate zeci de modele, cele mai perfectionate reusind sa coreleze atmosfera, suprafata terestra, oceanul si banchiza de gheata, aerosolii, ciclul acrbonului, dinamica vegetatiei si chimia atmosferei.

Modul in care va evolua clima in secolul XXI depinde direct de cresterea concentratiilor de gaze cu efect de sera din atmosfera. Conform rapoartelor IPCC, concentratia de CO₂ va atinge in anul 2100 o crestere de 230% comparativ cu situatia din anul 1750. Unele scenarii considera ca prin impaduriri masive va fi posibil ca o parte din concentratia de dioxid de carbon din atmosfera sa fie preluata si stocata de biosfera. Rezultatele obtinute cu ajutorul a 35 de variante de scenarii SRES (raportul special IPCC asupra scenariilor de emisii) pun in evidenta, pentru secolul XXI, o crestere mai accentuata a temperaturii decat in secolul XX, situatie care este probabil fara precedent in ultimii 10000 ani. Astfel, temperatura globala este posibil sa creasca cu 1,4 pana la 5,8⁰C, in functie de rezultatele diferitelor scenarii. Cresterile de temperatura vor avea valori mai mari pe continente si in emisfera nordica. Se vor inregistra si diferentieri regionale evidente: iernile vor deveni mai calde in emisfera nordica, iar verile vor fi extrem de calduroase in centrul si nordul Asiei. Intr-o lume viitoare mai calda, se va inregistra si o crestere a vaporilor de apa din atmosfera si implicit o crestere a cantitatii de precipitatii.

Modificarile regimului circulatiei atmosferice, precipitatiilor si evapotranspiratiei vor influenta dispunerea zonala a vegetatiei, solurilor, cu repercursiuni directe si asupra activitatilor agricole. Se vor inregistra si modificari ale ecosistemelor, in special in regiunile de limita cum ar fi limita superioara a padurii in munti, limita dintre stepa si padurea de foioase sau cea dintre tundra si taiga. In regiunile temperate se va prelungi sezonul vegetativ, iar in cele mediteraneene va creste deficitul de umiditate. Va urca si limita zapezilor perene, de exemplu in Alpi cu 500-600m (100 m pentru o crestere a temperaturii de 0,6⁰C), fapt ce va afecta turismul pentru practicarea sporturilor de iarna. Tendintele de incalzire a climei genereaza o intensificare a ciclonilor tropicali, a tornadelor si furtunilor extratropicale, precum si o tendinta de extindere a arealelor afectate (tabel 3).

Schimbarile climatice in Romania se incadreaza in tendinta globala de incalzire si includ evolutia parametrilor climatici (temperatura, precipitatii, umezeala, regimul vanturilor), succesiunea sezoanelor si existenta unor fenomene extreme si a tendintelor de desertificare. Pentru ultimul secol s-a evidentiat o crestere a temperaturii medii anuale cu 0,3⁰C, cu o intensificare dupa anul 1960. Cresterea de temperatura este mai evidenta in sudul si sud-estul tarii. Iarna s-au inregistrat incalziri semnificative insotite de topirea zapezii si trecerea brusca spre primavara. S-a accentuat caracterul torential a precipitatiilor, s-au inregistrat temperaturi excesive si secete generalizate (vara anului 2000 fiind cea mai secetoasa din ultimii 100 de ani) si viituri de amploare (1999, 2005, 2006).

Reducerea stratului de ozon

Stratul de ozon din atmosfera are o concentratie mai mare la inaltimi cuprinse intre 15 si 25km. Are un rol important in protejarea suprafetei terestre contra efectelor negative ale radiatiilor ultraviolete (UV) emise de Soare si a inceput sa fie deteriorat datorita unei activitati industriale insotite de emisii de gaze.

Principalele gaze implicate in reducerea stratului de ozon sunt clorofluorocarbonul (CFC) si halonii. Acestea nu sunt toxice sau inflamabile, fiind folosite la fabricarea frigiderelor, sprayurilor sau ca solvent de curatire in fabricile de circuite electronice. Gazele din grupa CFC pot sa persiste in atmosfera pana la 150 de ani. Moleculele de clor si brom ale acestor gaze sunt capabile sa distruga continuu moleculele de O₃ si sa le rarefieze pe spatii largi, zone denumite „gauri in stratul de ozon”.

Primele astfel de „gari in stratul de ozon” au fost identificate deasupra teritoriilor arctice si antarctice, cu precadere in timpul primaverilor din cele doua emisfere (figura 14). Masuratorile au evidentiat faptul ca aproximativ 3% din ozonul protector al Terrei s-a redus in ultimele trei decenii si deasupra Canadei, S.U.A. si altor tari situate la latitudini temperate. Deasupra Antarcticii, stratul de ozon s-a redus cu pana la 50-60%, indeosebi intre inaltimile de 12 si 20km.

Figura 1 Deteriorarea stratului de ozon (dupa Global Change research in the Netherlands, 2001)

La nivel mondial exista o serie de protocoale pentru protectia stratului de ozon, prin reducerea emisiilor de substante periculoase (Conventia de la Viena privind Protectia Stratului de Ozon, 1985; Protocolul de la Montreal privind substantele care deterioreaza stratul de ozon, 1987).

O reducere cu 1% a concentratiei de ozon din atmosfera inalta determina o crestere cu 2% a cantitatii de radiatii UV care ajung pe Terra, generand o crestere cu 3% a cazurilor de cancer de piele si o crestere a mortalitatii cauzate de afectiuni maligne ale pielii. Se adauga o serie de afectiuni ale ochilor: cataracta, deteriorarea corneei si a retinei. De asemenea, este afectata si cresterea plantelor terestre si a culturilor agricole, precum si viata acvatica (scade populatia piscicola si productia de fitoplancton).

Fenomene atmosferice de risc

In cea de-a doua jumatate a secolului XX, incalzirea climei a determinat o crestere a temperaturilor maxime si o reducere a amplitudinii termice diurne. In acelasi timp, a fost inregistrata o crestere a indicelui de caldura si a precipitatiilor. Inceputul acestui secol este caracterizat prin cateva recorduri, nedorite, de evenimente extreme cum sunt: inundatii, secete, furtuni tropicale, valuri de caldura, furtuni de praf, care au afectat milioane de locuitori si au generat pagube materiale imense.

Evenimentele extreme sunt fenomene meteorologice infrecvente care depasesc un anumit prag considerat limita pentru fenomenele desfasurate in mod obisnuit. Aceste fenomene sunt hazarde naturale, iar impactul lor asupra societatii depinde de vulnerabilitatea mediului si a populatiei:

furtuni tropicale (cicloni, uragane, taifunuri) asociate cu vanturi puternice, inundatii si cresteri ale nivelului marii (storm surges);

furtuni cu trasnete, grindina si tornade;

secete si valuri de caldura cu temperaturi extrem de ridicate;

invazii de aer rece, temperaturi scazute, inghet, viscole;

furtuni de praf si de nisip;

tipuri de vreme favorabila incendiilor (cu fulgere); tipuri de vreme favorabila proliferarii daunatorilor.

Rolul climei asupra agriculturii - seminar

Bibliografie:

Balteanu D., Serban Mihaela (2005), Modificari globale ale mediului. O evaluare interdisciplinara a incertitudinilor, Editura CNI Coresi, Bucuresti.

Bran Florina (2000), Ecologie generala si protectia mediului, Editura ASE Bucuresti.

Ciulache S. (2002), Meteorologie si climatologie, Editura Universitara, Bucuresti.

Dinca I. (2005), Peisajele geografice ale Terrei. Teoria peisajului, Editura Universitatii din Oradea, Oradea.

Grecu Florina (2006), Hazarde si riscuri naturale, Editura Universitara, Bucuresti.

Ianos I. (2000), Sisteme teritoriale, Editura Tehnica, Bucuresti.

Matei Elena (2007), Ecosistemele umane. O abordare din perspectiva geografica, Editura Universitara, Bucuresti.

Rosu A., Ungureanu Irina (1977), Geografia mediului inconjurator, Editura Didactica si Pedagogica, Bucuresti.

Teodorescu V., Alexandrescu Valeria (2001), Terra. Geografia resurselor, Editura Fundatiei Romania de Maine, Bucuresti.

Teusdea V. (2002), Protectia mediului, Editura Fundatiei Romania de Maine, Bucuresti.

Ungureanu Irina (2005), Geografia mediului, Editura Universitatii „A.I.Cuza” Iasi, Iasi.

Voiculescu M. (2002), Geografia mediului inconjurator: fundamentare teoretica, Editura Mirton, Timisoara