Proč nám čas neubíhá vždy stejně?
Snad každý někdy zažil chvíli, kdy mu čas utíkal jako splašený, anebo se mu naopak nekonečně vlekl. Subjektivní vnímání času se totiž umí od času objektivního, měřeného hodinami, značně lišit.
1x Magazín
Ozonová vrstva ve stratosféře umožňuje život na Zemi. Jeho výskyt v troposféře, zejména tzv. přízemní ozon, však působí velice negativně a zásadním způsobem ohrožuje lidské zdraví, vegetaci i celé ekosystémy.
Dnes patří ozon spolu s aerosolem a benzo[a]pyrenem mezi nejzávažnější škodliviny ve venkovním ovzduší v České republice i v Evropě. Doc. Iva Hůnová z Ústavu pro životní prostředí se proto se svým týmem zaměřila na podrobný výzkum výskytu ozonu na celém území Česka z dlouhodobého hlediska i v rámci sezónního vývoje.
I když se jedná o stejnou molekulu, vznik ozonu ve stratosféře a troposféře se liší. Ve stratosféře je vznik ozonu podmíněn přítomností krátkovlnného slunečního záření za spolupůsobení katalyzátoru, zejména N2. Toto záření o vlnové délce kratší než 290 nm však v troposféře není přítomné. Za normálního stavu sice ozon v troposféře také vzniká, ale na základě zcela jiného mechanismu, a vzhledem k jeho vysoké reaktivitě dochází ve velmi krátkém časovém úseku opět k rozpadu jeho molekuly a dalšími reakcemi k nastolení rovnovážného stavu.
Stále však obecně platí, že koncentrace přízemního ozonu stoupá s vyšším slunečním zářením. Dalšími faktory jsou vyšší teplota a nižší relativní vlhkost vzduchu. Proto se častěji vyskytuje v letních měsících a také na horách. K jeho vzniku je však potřeba další klíčový vstupní parametr, a to prekurzory, kterými jsou nejčastěji oxidy dusíku a těkavé organické látky a u kterých je podstatné nejen jejich absolutní množství, ale i jejich relativní zastoupení v atmosféře.
Jelikož je ozon silné oxidační činidlo (díky čemuž se také často s oblibou používá k dezinfekci vnitřních prostor a bazénů) působí velice negativně na živé organismy. U člověka způsobuje zejména dýchací potíže, zánětlivé onemocnění nebo narušení vývoje plic a snížení jejich funkce. Dochází také k překrvení nosní sliznice, dráždění očí, bolesti hlavy, nespavost a je spojován také se zvýšenou úmrtností obyvatel. Limity jsou v současné době často překračovány, přičemž i když mají jednotlivé země stanovené odlišné limity (EU: 120 μg.m-3, USA: 140 μg.m-3, Čína: 160 μg.m-3), WHO uvádí, že již koncentrace 100 μg.m-3 představuje zdravotní riziko.
Dalším problémem je vliv na vegetaci, u které dochází vlivem ozonu k poškození pletiv listů či jehlic a celkovému oslabení rostlin. V současné době se předpokládá, že právě ozon spolu s nadměrným množstvím dusíku stojí za zvýšeným úhynem lesů zejména v horských oblastech. Zde je kromě vyššího slunečního záření i vyšší vlhkost vzduchu, která zabraňuje uzavření průduchů na listech či jehlicích, díky kterému se během sucha rostliny brání nejen ztrátám vody ale i proniknutí ozonu.
Aby studie obsáhla veškeré typy prostředí na našem území, bylo vybráno celkem 12 měřicích stanic reprezentujících prostředí městské, venkovské i horské. Jednalo se o stanice s nejdelší dobu měření koncentrací ozonu, již od roku 1993. Důležitou výhodou bylo, že se během zvoleného období neměnila metodika měření, což v opačném případě často tropí neplechy ve vyhodnocování výsledků. Pro zhodnocení trendu, sezónních změn i změn v sezónním profilu během let vědci použili zobecněný aditivní model tzv. GAM (generalised additive model).
Na začátku sledovaného období, v polovině devadesátých let 20. století, byly koncentrace ozonu na jednotlivých stanicích velmi odlišné a do roku 1998 docházelo k odlišnému vývoji. To bylo ovlivněno zejména velmi rozdílnými emisemi prekurzorů v jednotlivých regionech ČR před zavedením přísných legislativních opatření v devadesátých letech, které vedly ke snížení škodlivých emisí prekurzorů ozonu. Na některých stanicích tak docházelo k výraznému poklesu poměrně vysokých koncentrací ozonu (městská a venkovská stanice). Na jedné z horských stanic, která se nacházela v oblasti tzv. Černého trojúhelníku (tj. pohraničí bývalé NDR a Polska a Podkrušnohoří), konkrétně se jednalo o Krušné hory, byla v počátcích velmi nízká koncentrace ozonu, která poté naopak prudce vzrostla. Vědci uvádějí, že kromě několika výjimek, došlo po roce 2005 k určitému sjednocení vývoje koncentrací ozonu na celém území. Kolem let 2003 a 2006 bylo možné sledovat lokální maxima a kolem roku 2013 lokální minimum. Tyto výkyvy jsou dávány do souvislosti zejména s klimatickými podmínkami. Po roce 2014 byl ale přes významné snížení emisí prekurzorů ozonu nejen v České republice, ale prakticky v celé Evropě, zaznamenán konstantní nárůst koncentrací ozonu na všech sledovaných stanicích, což je značně znepokojivé a souvisí patrně s probíhající klimatickou změnou. Vždyť právě pět posledních let bylo v ČR mimořádně horkých a suchých.
Při zhodnocení sezónnosti za celé období, byly výsledky na všech stanicích podobné, přičemž maxima koncentrací ozonu byla vždy v květnu či červnu, což souvisí zejména s vyšším slunečním zářením i teplotou vzduchu. Velmi zajímavé výsledky jsou patrné při zhodnocení změn tvaru sezónní křivky, které ukázaly, že na některých stanicích dochází k posunu maximálních koncentrací ozonu, na jedné z nich, za celé sledované třiadvacetileté období dokonce téměř o plný jeden měsíc později (stanice v Krkonoších), naopak v Praze-Libuši došlo k nejmenším změnám.
Výsledky studie ukazují, že výskyt troposférického ozonu na našem území v současné době zaznamenává určitý nárůst. Vzhledem k jeho škodlivosti na lidské zdraví i vegetaci je snížení jeho koncentrací v ovzduší více než žádoucí. Nejedná se však o nic snadného, neboť vznik přízemního ozonu je velice komplikovaný a stojí za ním mnoho faktorů. Kromě vlivu prekurzorů, tedy zejména emisí dusíku a těkavých organických látek, k jeho výskytu přispívá i klimatická změna. Jde tak o nelehký, avšak velice naléhavý úkol, který s pokračujícím trendem bude nezbytné řešit.
Kateřina Fraindová, Přírodověda populárně
Článek by převzat z rubriky Přírodověda populárně.
Foto v záhlaví Shutterstock.com.
Snad každý někdy zažil chvíli, kdy mu čas utíkal jako splašený, anebo se mu naopak nekonečně vlekl. Subjektivní vnímání času se totiž umí od času objektivního, měřeného hodinami, značně lišit.
1x Magazín
Hematofagie (neboli sání krve) je rozšířená potravní strategie. Najdeme ji jak u řady členovců (klíšťata, komáři, ovádi, blechy, muchničky, tiplíci aj.), tak u mnoha dalších živočichů (pijavky, měchovci, klubáci, upíři aj.)
2x Zeptejte se
Je to hrozně jednoduché, stačí se zaregistrovat, vyplnit o sobě všechny údaje a my ti pošleme Kartu přírodovědce s tvým jménem, na kterou můžeš čerpat mnoho výhod.
Katalog pro učitele je nabídkový systém, kde si zaregistrovaný učitel může zapůjčit odborné přístroje, objednat praktická cvičení nebo přednášky pro studenty.