Atmosphäre und Umwelt

Unsere Atmosphäre, das Luftmeer, auf dessen Grunde wir leben, ist ein Gasgemisch, das neben den Hauptbestandteilen Stickstoff und Sauerstoff eine Vielzahl von Spurengasen enthält. Dieses Gasgemisch an sich wäre reaktionsträge und somit von geringem chemischen Interesse, würde es nicht im Wechsel von Tag und Nacht und im Rhythmus der Jahreszeiten von der Sonne bestrahlt. Die Sonnenstrahlung, insbesondere ihr energie reicher Ultraviolettanteil, vermag die meisten Konstituenten des atmo sphärischen Gasgemisches in ihre Bestandteile zu spalten. Durch diesen photochemischen Prozeß, den man als "Photolyse" oder "Photodissozia tion" bezeichnet, entstehen äußerst reaktive Substanzen, die für uns Erdbewohner wichtige chemische Reaktionsketten auslösen. Lediglich die atmosphärischen Edelgase, Argon, Neon, Helium und Krypton (in der Reihenfolge ihrer Häufigkeit) nehmen an diesen Prozessen nicht teil. Der wohl wichtigste photochemische Prozeß in unserer Atmosphäre ist die Bildung von Ozon (s. Abschnitt 2). Ozon ist die dreiatomige Form des Luftsauerstoffs, 0 • Der normale Sauerstoff besteht aus O , zwei mit 3 2 einander verbundenen Sauerstoff-Atomen. Unter Einwirkung der Ultra violettstrahlung der Sonne wird ein Teil des Luftsauerstoffs O gespalten, 2 und die gebildeten Sauerstoffatome können sich mit zweiatomigen Sauer stoffmolekülen zum dreiatomigen Ozon verbinden. Die hieraus resultie rende atmosphärische Ozonschicht ist für uns in zweifacher Hinsicht von großer Bedeutung. Zum einen schirmt sie die gefährliche Ultraviolett strahlung der Sonne ab, welche ohne diesen Filter alles Leben auf dem Festland auslöschen würde. Zum anderen bewirkt die Energie dieser in der Höhe absorbierten Strahlung dort eine beachtliche Erwärmung, sie hat damitEinfluß auf die allgemeine Luftzirkulation.

Inhalt
1 Die Evolution der Erdatmosphäre.- 1.1 Vom solaren Nebel zur Ur-Atmosphäre.- 1.2 Evolution des atmosphärischen Sauerstoffs.- 1.3 Sedimente und Fossilien: Konservierte Indizien der atmosphärischen Evolution.- 2 Die Ozon-Schicht und die photochemischen Prozesse in der mittleren Atmosphäre.- 2.1 Die Sauerstoff-Reaktionen.- 2.2 Der Einfluß der atmosphärischen Dynamik.- 2.3 Die katalytischen Ozon-Abbaureaktionen.- 2.4 Die Verkoppelung der katalytischen Ozon-Abbauzyklen und die Reservoir- und Senkengase.- 2.5 Problematik der Modellrechnungen.- 2.6 Solare und kosmische Einflüsse.- 3 Photochemie der Troposphäre.- 3.1 Die Troposphäre als System.- 3.2 Die Rolle des OH-Radikals für die troposphärische Photochemie.- 3.3 Die natürlichen Quellgase.- 3.4 Das troposphärische Ozon.- 4 Einflüsse menschlicher Aktivitäten: Luftverschmutzung als regionales und globales Umweltproblem.- 4.1 Smog in Ballungsgebieten.- 4.2 Saurer Regen.- 4.3 Zur Problematik des Waldsterbens.- 4.4 Flugzeuge und Kernwaffen: Einflüsse direkter Injektion von Stickoxiden auf die Ozon-Schicht.- 4.5 Einfluß halogenierter Kohlenwasserstoffe auf die Ozon-Schicht.- 4.6 Das Ozonloch über der Antarktis.- 4.7 Anthropogene N2O-Emission durch die Landwirtschaft.- 4.8 Der Anstieg des atmosphärischen Kohlendioxid-Gehaltes.- 4.9 Schlußbemerkungen.- 5 Literatur.- 6 Sachverzeichnis.

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