Diese Transportprozesse sind daher ausschlaggebend, wenn es um Luftschadstoffe geht. Sie werden aus den Quellregionen abtransportiert und können mehrere Tausendkilometer entfernt die Luftqualität beeinflussen sowie meteorologische Phänomene hervorrufen.
Diese Hauptseminararbeit beschäftigt sich mit der Globalen Destillation und dem interkontinentalen Ferntransporte von Luftschadstoffen. Um ein umfassendes Bild dieser Prozesse zu bekommen werden jedoch nicht nur die grundlegenden Transport- und Zirkulationsprozesse betrachtet und erklärt, sondern auch Ausnahmephänomene wie z.B. der Actic Haze. Eine grundlegende Definition des Arbeitsbegriffes darf natürlich nicht fehlen. Die Auswirkungen der Globalen Destillation für Mensch und Tier, werden unter Berücksichtigung der transportierten Luftschadstoffe ergänzt. In einem abschließenden Fazit werden die Ergebnisse zusammengefasst.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Definition „Globale Destillation“
3 Zirkulation der Atmosphäre
4 Transportprozesse
4.1 Bodennahe Transportprozesse (Grenzschicht) und Spurenstofftransport im inhomogenen Gelände
4.2 Großräumige Transportprozesse
4.3 Interkontinentale Transportprozesse
5 Transportstoffe der Globalen Destillation
5.1 Ozon
5.2 Aerosole
5.3 PoPs (persistent organische Schadstoffe)
5.4 Neue Dauergifte
6 Folgen und Auswirkungen der Globalen Destillation
6.1 „Arctic Haze“
6.2 Auswirkungen auf das globale und Regionale Klimageschehen
6.3 Auswirkungen auf den Menschen und die Tierwelt
7 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht das Phänomen der globalen Destillation und die Mechanismen des interkontinentalen Ferntransports von Luftschadstoffen. Ziel ist es, die Zirkulations- und Transportprozesse in der Atmosphäre zu erläutern und deren Auswirkungen auf Mensch, Tier sowie das globale und regionale Klima unter Berücksichtigung verschiedener Schadstoffgruppen zu analysieren.
- Grundlegende Definition und physikalische Prozesse der globalen Destillation
- Atmosphärische Zirkulationssysteme und großräumige Transportmechanismen
- Charakterisierung relevanter Luftschadstoffe (Ozon, Aerosole, PoPs, neue Dauergifte)
- Analyse der Auswirkungen von „Arctic Haze“ und Klimaphänomenen
- Bewertung der gesundheitlichen Folgen für Mensch und Ökosysteme
Auszug aus dem Buch
2 Definition „Globale Destillation“
Der Begriff „Globale Destillation“ (kalte Kondensation) wird definiert als „nordwärts gerichteter Transport von flüchtigen Schadstoffen aus den gemäßigten und tropischen Breiten in die Arktis und Kondensation/Eintrag dieser Schadstoffe in das arktische Ökosystem“ (STIEHL/PFORDT/ENDE 2007:61). Durch Niederschläge werden die Schadstoffe in der Zielregion wieder frei gegeben und im Boden, dem Wasser, in Tieren (z.B. Fische) oder dem menschlichen Körper angereichert bzw. abgelagert. Letzteres geschieht dabei vorrangig durch die Nahrungsaufnahme. Auswaschungseffekte dauern in der Regel mehrere Jahre.
Grundlegend beim Prozess der Globalen Destillation ist der Schadstofftransport aus den warmen Breiten in kältere Regionen und ist daher nicht nur auf die vertikale oder horizontale Ebene beschränkt, sodass auch Schadstoffeinträge ins Hochgebirge dem Prinzip der Globalen Destillation entsprechen. Abbildung 2 beschreibt diese Zusammenhänge. Da der Vorgang mit dem physischen Prozess der Destillation vergleichbar ist, lässt sich der Begriff „Globale Destillation“ ableiten.
Verbunden mit der „Globalen Destillation“ ist außerdem das Phänomen des „Global fractionation“ (Zerstreuung/Aufteilung), welches sich durch zwei Eintragswege unterscheidet (vgl. Abbildung 2):
• „Relativ volatile Substanzen mit hohem Dampfdruck gehen nach Ausbringung in die Gasphase über und werden direkt in die Ablagerungsregion“ (STIEHL/PFORDT/ENDE 2007:61) transportiert.
• „Semi-volatile Verbindungen […] werden temperaturabhängig zwischen Gasphase und Luftpartikeln verteilt (Adsorption).“ (STIEHL/PFORDT/ENDE 2007:61) Diese gelangen durch den Niederschlag in den Boden oder den Wasserkreislauf zurück. Bei günstigen Wetterbedingungen kommt es zu einer erneuten Kondensation. Dieser Prozess (Eintrag – Kondensation - Eintrag) wiederholt sich permanent, so dass die Substanzen nach Norden bzw. in kältere Breiten oder Höhen transportiert werden (grasshopper-effect).
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Problematik der atmosphärischen Transportprozesse von Luftschadstoffen ein und skizziert den Aufbau der Seminararbeit.
2 Definition „Globale Destillation“: Hier wird der Fachbegriff der globalen Destillation inklusive des Phänomens des „grasshopper-effect“ sowie der „Global fractionation“ theoretisch hergeleitet und definiert.
3 Zirkulation der Atmosphäre: Das Kapitel beschreibt die globalen Luftströmungssysteme, die durch unterschiedliche Erwärmung der Erdoberfläche und die Corioliskraft entstehen.
4 Transportprozesse: Es werden die verschiedenen Ebenen des Schadstofftransports – von bodennahen Grenzschichten bis hin zu großräumigen interkontinentalen Strömungen – detailliert analysiert.
5 Transportstoffe der Globalen Destillation: Eine Kategorisierung der relevanten Stoffgruppen (Ozon, Aerosole, PoPs und neue Dauergifte) hinsichtlich ihrer Eigenschaften und Transportfähigkeit.
6 Folgen und Auswirkungen der Globalen Destillation: Dieses Kapitel behandelt das Phänomen des „Arctic Haze“ sowie die Auswirkungen der Schadstoffe auf das Klima, den Menschen und die Tierwelt.
7 Fazit: Das Fazit fasst die zentralen Erkenntnisse über die Verteilung und die toxische Wirkung der global transportierten Luftschadstoffe zusammen.
Schlüsselwörter
Globale Destillation, atmosphärische Zirkulation, Luftschadstoffe, Ferntransport, Arktis, Grasshopper-Effekt, PoPs, Ozon, Aerosole, Arctic Haze, Klimawandel, Schadstoffbelastung, persistente organische Schadstoffe, Schadstofftransport, Umwelttoxikologie
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit beschäftigt sich mit der globalen Destillation, einem physikalisch-chemischen Prozess, bei dem Luftschadstoffe über atmosphärische Strömungen aus wärmeren Regionen in kalte Gebiete wie die Arktis oder Hochgebirge transportiert werden.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themen sind die atmosphärische Zirkulation, spezifische Transportmechanismen wie der „Warm Conveyor Belt“, die Kategorisierung verschiedener Schadstoffgruppen sowie deren weitreichende Auswirkungen auf Mensch und Natur.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist es, ein umfassendes Verständnis über die Prozesse zu vermitteln, die dazu führen, dass Schadstoffe über tausende Kilometer transportiert werden und sich in entlegenen Ökosystemen anreichern.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf einer Literaturanalyse, in der meteorologische und umweltchemische Erkenntnisse sowie Modelluntersuchungen zusammengefasst und interpretiert werden.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in die theoretischen Grundlagen der Zirkulation, eine detaillierte Analyse der Transportprozesse, eine Vorstellung der betroffenen Schadstoffe und die Diskussion ökologischer sowie gesundheitlicher Auswirkungen.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Globale Destillation, Grasshopper-Effekt, atmosphärische Zirkulation, persistente organische Schadstoffe (PoPs) und der Ferntransport von Aerosolen.
Wie genau führt der "grasshopper-effect" zur Schadstoffakkumulation?
Durch einen kontinuierlichen Wechsel von Verdampfung (in wärmeren Regionen) und Kondensation (in kälteren Regionen) werden Schadstoffe stufenweise in Richtung der Pole „gehüpft“ und dort im Ökosystem abgelagert.
Warum ist der "Arctic Haze" für die Arktis besonders kritisch?
Der Arctic Haze besteht aus Aerosolen und Sulfaten, die in der stabilen, kalten Atmosphäre der Arktis gefangen bleiben, da sie aufgrund der Trockenheit nicht durch Niederschlag ausgewaschen werden können.
Warum sind gerade PoPs für Lebewesen so gefährlich?
Diese Stoffe zeichnen sich durch hohe Persistenz und Mobilität aus; sie reichern sich über die Nahrungskette im Fettgewebe an und können toxische, karzinogene sowie fortpflanzungsstörende Effekte haben.
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- B.A. Ina Bartels (Author), 2009, Globale Destillation, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/144862
