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Environmental studies Final exam notes- Post Midterm.docx

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Environmental Studies
Sonia Wesche

ENVIRONMENTAL STUDIES­ Notes for 2  half­ Final exam CHAPTER 14 & 15 Air pollution and global climate change Atmosphere­ The thin layer of gasses that surround earth. We live at the bottom  (troposphere) which provides us with oxygen, absorbs hazardous solar radiation, burns  incoming meteors, transports and recycles water, nutrients and moderates climate ­ It is 1/100  of earths diameter, like the fuzzy skin of a peach ­ Atmosphere made up of mostly nitrogen N2 (78.08%)—Oxygen (20.95%) and  Argon (0.93%) + other permanent gases and variable gases Troposphere – the bottommost layer that blankets the earths surface and provides us with  the air we need to live. Precipitation cycle occurs here, temperature gets colder the higher  you go, lots of mixing of the air, therefore airborne pollution can make its way to  troposphere very quickly. Stratosphere­ 15­50km above earths surface. Air is thin & doesn’t move around much,  contains ozone which absorbs some radiation causing it to be warm. Mesosphere & thermosphere & transition to outer space are above these layers Why is the ozone layer important?­  It screens out incoming solar radiation in the ultra­ violet range (10­400nm). Nanometer= 1 billionth of a meter Ultra­violet radiation­ a little bit is good for you for vitamin D.  Too much, damages the  DNA and proteins contained in living tissues.  More than 99% of radiation fails to  penetrate the stratosphere. Stratospheric processes : •When oxygen molecules (O2) encounter UV radiation, they tend to split apart into two O atoms •Some free O atoms tend to quickly recombine with other O2 molecules to form ozone (O3) •Ozone molecules may also combine with free oxygen atoms, creating two new O2 molecules •When an ozone molecule encounters UV radiation, it splits into O2 and O Stratospheric ozone  •Continually forming and being destroyed •This dynamic process consumes most of the UV radiation that enters the stratosphere •Concentrations of ozone are highest at equator, where incoming radiation is highest •Concentrations vary seasonally as well; over Canada concentration is lowest during winter, highest during summer Human interference: In 20  century, chemists invented chlorofluorocarbons (CFC). Non­natural combination  of chlorine, Fluorine & carbon. Were useful for air conditioning, refridgeration, aerosol  etc..  But they react with UV radiation when they make their way to the stratosphere &  UV causes CFC to release chlorine, & IT attacks the OZONE Montreal Protocal: Agreement to scale back of CFC production by 50% by 2000. IT  WORKED CFC is on a dramatic decline. Further damages seems to have stopped. Full  recovery not expected until 2050 ***Solar energy heats the atmosphere, drives the movement of air, influences the weather  conditions & climate, and helps create seasons. Weather­ Specifies atmospheric conditions over short periods, typically hours of days and  within relatively small geographical areas Climate­ average weather conditions found across large geographic regions over long  periods. Seasons, years, or milenna.  Mark Twain­ “ Climate is what we expect; weather  is what we get” 1. Atmospheric pressure­ the force per unit of area produced by a column of air, also  decreases with altitude  2. Relative Humidity­ Amount of water vapour a given volume of air holds relative  to the maximum amount it could contain for a given temperature. 3. Temperature­ Varies with location and time, temp differences affect air  circulation. Front­ The boundary between air masses that differ in temperature and moisture Warm Front­ boundary along which warmer, moister air replaces mass of colder, dryer air Cold front­ boundary along which colder, dryer air mass displaces a warmer, moister air  mass. Jet Stream­ At high altitudes, combination of earths rotation and pressure cells creates  fast moving air currents Energy Balance­ The amount of energy arriving at the earth from solar radiation is  balanced by a similar amount of radiation leaving earths atmosphere. Thermohaline circulation­  The global oceanic circulation system of upwelling and  downwelling currents.  It connects surface water flows with deeper ones with far­ reaching effects on the global climate.   Dry continental winds hit north east atlantic, causing surface water to be drawn  northwards, Salinity is increased & water parcel sinks & the conveyor belt begins. El Nino Southern Oscillation (ENSO): exceptionally strong warming that occurs across  tropical pacific ocean roughly every 5 years. Affects air circulation & precipitation  patterns around the world when it occurs. La Nina= Strong reversal of El Nino with equatorial temperatures in the pacific  ocean being cooler than ever. Ocean­ Atmosphere linkages­ atmospheric systems and oceanic processes are linked to  one another. Change in one affects the other. The Green House effect­ Naturally occurring process that moderates the earths surface  temperature & creates a range of surface temperatures suitable for living creatures. Green house gases­ gases in the atmosphere that allow short­wave radiation to pass  through unhindered, and absorb & re­radiate longer­wave radiation. They cause the  greenhouse effect and are known as forcing agents Other processes that affect the climate: Milankovich cycles: Earths orbit is not perfectly round & tilt varies over time. Cause  distance between earth and sun  to vary over time thereby influencing amount of  radiation. Sunspots: amount of radiation earth receives from the sun is generally consistent but  sometimes there are sunspots ( flahr’s of solar activity) Albedo­ reflectivity of a surface. (snow, tops of clouds, reflect solar radiation) Volcanic activity: can produce large amounts of smoke & temporarily block incoming  radiation & produce green house gases. Anthropogenic Climate change­ Human­ generated climate change Condtions that most likely occur from it: ­ Warmer days and nights over most land areas ­ fewer colder days ­  more heat waves ­ increased frequency of extreme storms Vulnerability= Potential for harm or loss Is a function of: The nature of the physical changes to which a population is exposed, The sensitivity of  that climate to variability and change, & the adaptive capacity of that population Vulnerability to climate change:  V­ (vulnerability) Potential for loss or harm V=f(E, S, A) E= exposure S= Sensitivity A= Adaptive capacity Most people who oppose the action of reducing GHG’s are oil and gas companies,  counties who receive large revenue from those etc... “it is difficult to get a man to  understand something when his job depends on not understanding it.” Upton Sinclair Responding to climate change in 3 ways: 1. Mitigation 2. Adaptation 3. (Intervention) Mitigation:   1. UN framework convention on climate change (UNFCCC) Provides the broad  international framework for responding to climate change 2. KYOTO PROTOCAL­ Agreement to reduce emission collectively to 5% below  1990 levels by the period of 2008­2012. Each country has been given an  individual target. Rationale: Similar to Montreal Protocal, Countries that created  the problem should take the lead in fixing it. Montreal Protocal VS Kyoto Protocal MP: Reduce emissions of ozone depleting substances MP: All nations have mandatory targets MP: Industrialized countries required to act first MP: There are readily available substitutes for CFC’s MP: Changes in Ozone layer are measurable MP: Public health impacts of failure to act are certain/ All countries would suffer KP: Sets targets for reducing emissions from Green house gases KP: Industrialized nations have mandatory targets KP: Presently no alternatives to fossil fuels that can produce similar amounts of energy KP: Changes in carbon dioxide & other GHG are measurable KP: Poor level of compliance KP: Emissions continue to rise globally KP: Impacts of climate change beginning to emerge CHAPTERS 7 and 8 SOIL & FOOD Food Security= when: all people at all times have physical and economic access to   sufficient safe, and nutritious food that meets dietary needs and food preferences for  an active and healthy lifestyle (1996 world food summit) 4 dimensions of food security: ­Availability ­Access ­Utilization ­Stability Keeping up with population growth = green revolution Threats to Food Security: Soil degradation** (erosion, desertification) Changing diets­ the lower on the food chain we take our food sources from, the more  people earth can support Food to energy Climate change Technology­ Genetic Modification= Direct manipulation of an organizms genetic  material in the lab by adding, deleting or changing segments of its DNA. (disease  resistance, drought tolerance, nutritional value, longer lasting, biofuel production) Conflict, politics, policies­ War, corruption, distribution, manipulation of markets Soil= a mixture (system) of organic material, inorganic material, and living organisms ­ takes decades to form few inches of soil/ ­ very fragile Horizons of Soil O Horizon= Humus (plant litter/ decomposing organic material) A Horizon= Topsoil (mix humus and leached mineral soil) B Horizon= Subsoil (accumulation of leached minerals­ iron/ aluminum oxides) C Horizon= Weathered parent material (Partly broken down) R Horizon= Parent material (rock) Characteristics of soil: ­ Large soil particles h
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