Морской аэрозоль
Cтраница 4
Пространственно-временная изменчивость поля концентрации, химического состава и микроструктуры аэрозоля определяется распределением источников и стоков, а также процессами переноса и трансформации аэрозоля. Данные, имеющиеся в настоящее время, свидетельствуют о наличии четырех главных типов глобального тропосферного аэрозоля [254]: первый тип - природный и антропогенный аэрозоль, продуцированный из газовой фазы in situ; второй тип - минеральный аэрозоль, источником которого является почва; третий тип - морской аэрозоль, представляющий собой частицы морской соли и капли растворов морской соли; четвертый тип - органический аэрозоль. Наиболее изученными составляющими тропосферного аэрозоля являются почвенно-эро-зионный ( минеральный) и морской солевой аэрозоль. Экспериментальные исследования последних лет показали распространенность почвенно-эрозионного аэрозоля во всем тропосферном слое атмосферы в горизонтальном и вертикальном направлениях, в то время как распространенность морского солевого аэрозоля ограничена акваторией Мирового океана и относительно узкой прибрежной полосой. Распространенность морского аэрозоля в вертикальном направлении ограничена зоной активного вертикального турбулентного обмена толщиной 2 - 3 км над поверхностью моря. [46]
 |
Изменение во времени концентрации хлористых солей и сернистого ангидрида в атмосфере. [47] |
Помимо аэрозоля, коррозионной активностью обладают и морские брызги. Имея размер от 0 1 до 20 мкм, они не могут долго находиться в атмосфере во взвешенном состоянии, но часть их переносится воздушными массами с моря на сушу. Морские аэрозоли и морские брызги стимулируют коррозию прибрежных, металлоконструкций даже при шторме около пяти баллов. Мельчайшие морские брызги из-за высокой влажности воздуха могут сохраняться на поверхности металла в течение 3 сут и более. Все это приводит к усиленной коррозии металлических конструкций. Пропитанный морской пылью влажный воздух проникает в глубь бетона, вызывая разрушение железной арматуры. Однако в брызгах морской воды содержатся и компоненты, которые замедляют коррозию. Таковыми являются соли кальция и магния. Такая же закономерность наблюдается при воздействии брызг морской воды и раствора поваренной соли. [48]
Вертикальная структура аэрозоля в прибрежных зонах зависит от направления ветра ( с суши или моря) и вследствие особенности циркуляции атмосферы может иметь слоистую структуру. При ветре с моря атмосфера более прозрачна, в то время как при ветре с суши она более замутнена и содержит большую долю пылевых частиц. Время жизни морского аэрозоля над континентами невелико, вследствие чего зона распространения морского аэрозоля над континентами отмечается довольно узкой прибрежной полосой. [49]
Казалось бы, что образующиеся из морской воды солевые частицы должны иметь химический состав сухого остатка морской воды: 88 7 % хлоридов, 10 8 % сульфатов, 0 3 % карбонатов и 0 2 % остальных солей. Реальный химический состав морского аэрозоля значительно отличается от вышеуказанного. Причем отклонения от ожидаемого химического состава морских солей по результатам независимых исследований весьма различны. Если по данным [156, 198, 269] отношения элементов Cl / Na, K / Na, Mg / Na близки к соответствующим величинам для сухого остатка морской воды, то по результатам [85, 136, 264, 270, 304, 305] наблюдается обогащение солевого аэрозоля микроэлементами. [50]
В процессе очистки вещества от химических примесей следует учитывать два источника внешних загрязнений. Это, во-первых, главные составные части воздуха ( азот, кислород) и всевозможные газообразные загрязнения атмосферы: СО2, SO2, CH4, NH3, H2S, NO2, C12 и др. Сюда же, относятся более сильно действующие источники внешних загрязнений в виде аэрозолей. Состав континентальной пыли и морских аэрозолей зависит от условий местности. Эти примеси как раз наиболее нежелательны при глубокой очистке полупроводниковых веществ. [51]
Для оптических характеристик аэрозолей очень важно содержание влаги в частицах. Это свидетельствует о том, что морские аэрозоли не попадают в верхнего тропосферу. Повышенная гигроскопичность частиц над островом, по-видимому, обусловлена присутствием в них сульфатов и, возможно, серной кислоты. [52]
В работах [165, 297] предприняты попытки учесть влияние этих факторов на микроструктуру морского аэрозоля и предложены многопараметрические модели его микроструктуры. Однако теоретические предпосылки, заложенные при методе моделирования микроструктуры морского аэрозоля [297], нуждаются в экспериментальной проверке. Первое распределение соответствует субмикронной моде солевых частиц, второе - его грубодисперсной фракции. [53]
Вертикальная структура аэрозоля в прибрежных зонах зависит от направления ветра ( с суши или моря) и вследствие особенности циркуляции атмосферы может иметь слоистую структуру. При ветре с моря атмосфера более прозрачна, в то время как при ветре с суши она более замутнена и содержит большую долю пылевых частиц. Время жизни морского аэрозоля над континентами невелико, вследствие чего зона распространения морского аэрозоля над континентами отмечается довольно узкой прибрежной полосой. [54]
Роль морских солей в создании глобальной картины атмосферных аэрозолей довольно ограничена. В частности, по вертикали они распространяются только до высоты 1 - 2 км, так как активно участвуют в образовании облачных капель. Данные по концентрации ( коэффициенту обогащения [ X ] / [ Na ]) в морских аэрозолях таких элементов, как Fe, Cu, Zn Sr, показывают, что аэрозольное вещество не может образовываться только из поверхностной пленки морской воды. Коэффициент обогащения сильно зависит от размера частиц. Например, отношение содержания органических веществ к содержанию Na растет с уменьшением размеров частиц. [55]
Страницы: 1 2 3 4