第1章 大气的组成和结构..ppt

Page * (1) 氧气：氧气占大气质量的21％，它是动植物生存、繁殖的必要条件。氧的主要来源是植物的光合作用。有机物的呼吸和腐烂，矿物燃料的燃烧需要消耗氧而放出二氧化碳。 　　(2)氮气：氮气占大气质量的78％，它的性质很稳定，只有极少量的氮能被微生物固定在土壤和海洋里变成有机化合物。闪电能把大气中的氮氧化（变成二氧化氮），被雨水吸收落入土壤，成为植物所需的肥料。 (3) 二氧化碳：二氧化碳含量随地点、时间而异。人烟稠密的工业区占大气质量的万分之五，农村大为减少。同一地区冬季多夏季少，夜间多白天少，阴天多晴天少。这是因为植物的光合作用需要消耗二碳。 大气中的二氧化碳含量受植物光合作用、动物的呼吸作用、含碳物质的燃烧以及海水对二氧化碳的吸收作用影响，在工业发展、化石燃料(如煤、石油、天然气)燃量增加、森林覆盖面积减少的情况下，已观测到二氧化碳含量与年俱增。大气中本来没有或极少存在的甲烷、一氧化二氮等气体，受人类活动的影响，近年来含量迅速增加。这些温室气体含量变化对大气温度的重要影响，已成为研究现代气候变化的一个前沿课题。 　　温室效应(greenhouse effect)：大气中存在二氧化碳、甲烷等多种温室气体。这些气体能够透过太阳对地球的短波辐射，吸收地表放射出的长波辐射，从而使得地球辐射收入大于支出，而产生增温效果。这种作用与温室十分相似，故称作“温室效应”。据研究，如果大气中没有这些温室气体，地表平均温度要比现在低33℃。故这些温室气体的存在，对于在地表形成今天这样适宜生物生活的温度是十分重要的。 (4) 臭氧：臭氧是分子氧吸收短于0.24微米的紫外线辐射后重新结合的产物。臭氧 的产生必需有足够的气体分子密度，同时有紫外辐射，因此臭氧密度在22—35公里处为 最大。臭氧对太阳紫外辐射有强烈的吸收作用，加热了所在高度（平流层）的大气，对平流层温度场和流场起着决定作用，同时臭氧层阻挡了强紫外幅射，保护了地球上的生命。 Page * 水汽 ??? 水汽在大气中含量很少，但变化很大，其变化范围在0-5％之间，水汽绝大部分集中在低层，有一半的水汽集中在2公里以下，四分之三的水汽集中在4公里以下，10-12公里高度以下的水汽约占全部水汽总量的99％。 ??? 大气中的水汽来源于下垫面，包括水面、潮湿物体表面、植物叶面的蒸 发。由于大气温度远低于水面的沸点，因而水在大气中有相变效应。水汽含量在大气中 变化很大，是天气变化的主要角色，云、雾、雨、雪、霜、露等都是水汽的各种形态。 水汽能强烈地吸收地表发出的长波辐射，也能放出长波辐射，水汽的蒸发和凝结又能 吸收和放出潜热，这都直接影响到地面和空气的温度，影响到大气的运动和变化。　 Page * 杂质和微粒 ???? 大气中除了气体成分以外,还有很多的液体和固体杂质、微粒。杂质是指来源于火山爆发、尘沙飞扬、物质燃烧的颗粒、流星燃烧所产生的细小微粒和海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒，还有细菌、微生物、植物的孢子花粉等。它们多集中于大气的底层。 ??? 液体微粒，是指悬浮于大气中的水滴、过冷水滴和冰晶等水汽凝结物。 ??? 大气中杂质、微粒，聚集在一起，直接影响大气的能见度。但它能充当水汽凝结的核心，加速大气中成云致雨的过程；它能吸收部分太阳辐射，又能削弱太阳直接辐射和阻挡地面长波辐射，对地面和大气的温度变化产生了一定的影响。 大气污染物 ??? 随着人类社会生产力的高度发展，各种污染物大量地进入地球大气中，这就是人们所说的“大气污染”。 ??? 大气中污染物已经产生危害，受到人们注意的污染物大致有一百种左右，主要污染物如表所示。 中国民航大学 空管学院 中国民航大学 空管学院 * 中国民航大学 空管学院 第一章 大气的组成和结构 中国民航大学 空管学院 * 任课教师：台宏达 地球表面的外层是多种气体混合组成的空气，受地球重力作用，围绕地球占有一定的空间，称为地球大气，简称大气 （Atmosphere）。 大气不停地运动，不断地变化，呈现出各种各样的天气 （Weather）现象。 大气的状态用气温、气压、湿度、风、云、降水、能见度等气象要素 （Meteorological Element）表示。 地球大气 1、干洁空气（Dry Air） 2、水汽（Water Vapor） 大气中唯一能发生相变的成分，来源于地面，含量变化。容积计约占0~5%。 3、气溶胶粒子（大气杂质）（Aerosols） 水汽凝结物水滴和冰晶，悬浮的固体烟粒、盐粒、尘粒、各种凝结核以及带电离子等。 第一节 大气组成 1、干洁空气 O3：主要分布于10~50km高度的平流层大气中，极大值在20~30km之间。 强烈吸收太阳紫外线辐射而使臭氧层增温，改变大气温度的垂直分布，同时也使地球生物免受了过多紫外线（Ultra