Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Předmět si klade za cíl předat studentům ucelený přehled o fyzikálně-chemických procesech, které probíhají zejména v troposféře a stratosféře, přičemž ani děje ve vyšších atmosférických vrstvách nejsou opomenuty. Náplň předmětu zahrnuje fyzikálně-chemickou charakterizaci atmosféry jako dynamického systému, dále se věnuje tepelné bilanci planety a distribuci teploty v rámci atmosférické stratifikace a podrobný popis mechanismů skleníkového působení plynů a par. Navazující ryze chemická složka předmětu se zabývá reakcemi v čisté troposféře, zejména pak fotooxidačními reakcemi a reakcemi s hydroxylovými radikály. Vzhledem k tomu, že antropogenní zdroje emisí poškozují významné funkce atmosféry stále intenzivněji, velká část předmětu se věnuje chemismu nejvýznamnějších polutantů v troposféře, zvláště pak kysele reagujících plynů, uhlovodíků a jejich derivátů a samostatně pak široké skupině plynů skleníkových. Rovněž samostatně je řešen mechanismus stratosférické destrukce ozonu.
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
The aim of the course is to give students a comprehensive overview of the physico-chemical processes taking place in the troposphere and stratosphere. Even processes in higher atmospheric layers are not omitted. The content of the subject includes physico-chemical characterization of the atmosphere as a dynamic system, focuses on the thermal balance of the planet and the distribution of temperature within atmospheric stratification and a detailed description of the mechanisms of greenhouse gases and vapors. The subsequent part of the subject is strictly chemical and deals with reactions in clean troposphere, especially photooxidation reactions as well as reactions with hydroxyl radicals. Since anthropogenic sources of emissions are detrimental to important atmospheric functions, the significant part of the subject clarifies chemistry of the most important pollutants in the troposphere. Namely reactions of the following substances are described in more details: gases with acidic reaction, hydrocarbons and their derivatives and separately the wide group of greenhouse gases. Among other things mechanism of stratospheric destruction of ozone is discussed.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Úspěšným absolvováním předmětu si studenti osvojí následující poznatky: fyzikální zákonitosti přenosu hmoty a energie v jednotlivých atmosférických vrstvách, globální a lokální proudění, jakož i transport atmosférické vody, srážková činnost a další pochody významné mimo jiné pro přenos polutantů. Dále studenti porozumí mechanismům atmosférické přeměny organických a anorganických polutantů. Mimo jiné budou podrobněji seznámeni s cykly přirozeného vzniku a zániku troposférického ozonu a rovněž detailně s chemismem destruentů ozonu. Stejně tak budou studenti znát mechanismy denních a nočních reakcí, probíhajících v čisté troposféře.
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Students will acquire the following knowledge by successfully completing the course: physical rules of energy and mass exchange within the individual atmospheric stratification layers, global and local flows, such as transport of atmospheric water, formation of precipitations and other processes, important also for long range transfer of pollutants. Students will also understand the mechanisms of atmospheric conversion of organic and inorganic pollutants. Among other things, they will be more familiar with cycles of natural formation and depletion of tropospheric ozone, as well as in detail with the chemistry of ozone decomposers. Likewise, students will know the mechanisms of day and night reactions that take place in the clean troposphere.
Deskriptory -
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
chemie ovzduší, těkavé látky, homogenní a heterogenní reakce, vznik OH radikálů, ničení ozonové vrstvy, kyselý a fotochemický smog, kyselé deště, skleníkový efekt
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Z: Seinfeld, J., H., Pandis, S., N. Atmosphere Chemistry and Physics, 2nd ed.; John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 2006, ISBN: 978-0-471-72018-8.
D:
1. G. W. vanLoon, S. J. Duffy: Environmental Chemistry A Global Perspective, Oxford University Press, 2011, ISBN 978-0-19-922886-7
2. S. E. Manahan: Environmental Chemistry, 8th edition, CRC Press, 2005, ISBN 1-56670-633-5
3. F. R. Spellman: The Science of Air,CRC Press,2009, ISBN 978-1-4200-7532-8
4. Knudsen, H., Rasmussen, N. (eds.). Particulate Matter: Sources, Emission Rates and Health Effects, 1st ed.; Nova Science Publishers, Inc., New York, 2012, ISBN: 978-1-61470-948-0.
6. Demidov, S., Bonnet, J. (eds.). Traffic Related Air Pollution and Internal Combustion Engines, 1st ed.; Nova Science Publishers, Inc., New York, 2009, ISBN: 978-1-60741-145-1.
7. Gomes, J., F., P. (ed.). Carbon Dioxide Capture and Sequestration An Integrated Overview of Available Technologies, 1st ed.; Nova Science Publishers, Inc., New York, 2013, ISBN: 978-1-62257-187-1.
8. Cheremisionoff, N., P. Handbook of Air Pollution Prevention and Control, 1st ed.; Elsevier Science Ltd., New York, 2002, ISBN: 0-7506-7499-7.
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Z: Seinfeld, J., H., Pandis, S., N. Atmosphere Chemistry and Physics, 2nd ed.; John Wiley & Sons, Inc., New Jersey, 2006, ISBN: 978-0-471-72018-8.
D:
1. G. W. vanLoon, S. J. Duffy: Environmental Chemistry A Global Perspective, Oxford University Press, 2011, ISBN 978-0-19-922886-7
2. S. E. Manahan: Environmental Chemistry, 8th edition, CRC Press, 2005, ISBN 1-56670-633-5
3. F. R. Spellman: The Science of Air,CRC Press,2009, ISBN 978-1-4200-7532-8
4. Knudsen, H., Rasmussen, N. (eds.). Particulate Matter: Sources, Emission Rates and Health Effects, 1st ed.; Nova Science Publishers, Inc., New York, 2012, ISBN: 978-1-61470-948-0.
6. Demidov, S., Bonnet, J. (eds.). Traffic Related Air Pollution and Internal Combustion Engines, 1st ed.; Nova Science Publishers, Inc., New York, 2009, ISBN: 978-1-60741-145-1.
7. Gomes, J., F., P. (ed.). Carbon Dioxide Capture and Sequestration An Integrated Overview of Available Technologies, 1st ed.; Nova Science Publishers, Inc., New York, 2013, ISBN: 978-1-62257-187-1.
8. Cheremisionoff, N., P. Handbook of Air Pollution Prevention and Control, 1st ed.; Elsevier Science Ltd., New York, 2002, ISBN: 0-7506-7499-7.
Metody výuky -
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Týdenní dvouhodinová přednáška vyučujícího, doplněná o aktivní účast studentů formou prezentace jimi zvoleného tématu založeného na literární rešerši a samostudiu
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Two hours lecture weekly, completed with active participation of students, which present their own literary research and discuss the outcomes with the pedagogue
Sylabus -
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Obsah doktorského předmětu je rozdělen do tří navazujících celků. První okruh se věnuje fyzikálním zákonitostem v jednotlivých vrstvách stratifikace atmosféry. Studenti jsou seznámeni na podrobné úrovni s transportem energie a hmoty především v troposféře a stratosféře. Spolu s popisem globálního a lokálního atmosférického proudění, jakož i mechanismů podílejících se na tvorbě srážek, jsou prezentovány postupy synoptické meteorologie. V rámci vysvětlení meteorologických metod jsou samostatně definovány způsoby tvorby krátkodobých, střednědobých a dlouhodobých předpovědí, včetně predikce vývoje globálního klimatu. Druhá část předmětu je zaměřena na mechanismy homogenních a heterogenních atmosférických reakcí, probíhajících zvláště ve stratosféře a v čisté troposféře. Separátně jsou diskutovány reakce acidobazické a fotochemické. Mimořádná pozornost je věnována reakcím, v nichž figuruje atomární kyslík, hydroxylový radikál, hydroperoxylový radikál a nitrátový radikál. Třetí a poslední část předmětu se věnuje chemismu polutantů, emitovaných antropogenními zdroji. Řešeny jsou speciálně těkavé organické látky, kyselé plyny, chlorované, chlorfluorované a fluorované uhlovodíky a další deriváty. Zvláštní kapitoly řeší mechanismy aktivity a dekompozice skleníkových plynů a chemii stratosférického ničení ozonové vrstvy.
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
The content of the doctoral subject is divided into three consecutive units. The first part focuses on the physical laws in individual layers of atmospheric stratification. Students are acquainted in more details with the transport of energy and matter especially in the troposphere and stratosphere. Together with the description of global and local atmospheric flows, as well as the mechanisms contributing to formation of precipitations, methodology of synoptic meteorology is presented. As a part of the explanation of meteorological methods, ways of elaborating short-, medium- and long-term forecasts, including predictions of the global climate evolution, are defined separately. The second part of the subject focuses on the mechanisms of homogeneous and heterogeneous atmospheric reactions, occurring especially in the stratosphere and in the pure troposphere. Separately acid-base and photochemical reactions are discussed. Particular attention is paid to reactions involving atomic oxygen, hydroxyl radical, hydroperoxyl radical and nitrate radical. The third and last part of the subject deals with chemistry of pollutants emitted by anthropogenic sources. Namely volatile organic compounds, acid gases, chlorinated, chlorofluorocarbons and fluorocarbons and other derivatives are solved. Special chapters deal with mechanisms of activity and decomposition of greenhouse gases and chemistry of stratospheric ozone layer destruction.
Vstupní požadavky -
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
nejsou
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
No requirements
Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Hodnocená prezentace literární rešerše z oboru atmosférických reakcí a chemismu polutantů zpracované studentem
Ústní zkouška
Poslední úprava: Staf Marek Ing. Ph.D. (21.06.2018)
Evaluated presentation of the literary research from the branch of atmospheric reactions or chemistry of pollutants