9大气的结构与性质.ppt

(2) 空气对流运动显著。因受地面的不均匀加热，从而导致对流层空气的垂直对流运动。对流运动的强度因纬度和季节而异，低纬度较强，高纬度较弱；夏季较强，冬季较弱。由于空气的对流运动，使高层与低层空气得到交换，近地面的热量、水汽和杂质通过对流向上空输送，从而导致一系列天气现象的形成。 大型客机在对流层顶（平流层底部）飞行，主要是考虑不受气象条件影响，气流阻力低，但高度太高，氧气稀薄，会影响发动机工作性能。 Mixing Ratio ci is the molar concentration of i and ctotal is the total molar concentration of air. parts per million (ppm) 10-6 mmol mol-1 parts per billion (ppb) 10-9 nmol mol-1 parts per trillion (ppt) 10-12 pmol mol-1 Conversion between ppm and mg/m3 Conversion between ppm and mg/m3 Example: The Hong Kong Air Quality Objective for ozone is 240 mg/m3. The U.S. National Ambient Air Quality Standard for ozone is 120 ppb. Which standard is stricter at the same temperature (25oC) and the pressure (1atm)? NCEPU 大气中的水物质 大气中的水物质可能以液态（水滴）、气态（水汽）和固态（冰晶）存在。水汽的浓度是易变的，尽管它的总质量很大（约1.4×1016kg），但它的滞留时间很短，只有10天左右。 水物质在大气中的循环与以下一些重要过程相关联： （1）水的凝结和蒸发对大气过程的热力学和大气的垂直稳定度有重要的影响。 （2）降水和云形成过程实际上是水的相变过程。 NCEPU （3） 水在大气中的以下两种迁移过程对大气的净化至关重要： 雨除（Rainout）——这种过程发生在云层之中，是雨滴将云中小颗粒物（云的凝结核）去除的一种作用。 洗脱（Washout）——这种过程发生在云层之下。是雨滴溶解气体或俘获气溶胶粒子，对雨滴所到之处大气进行净化的过程。 （4） 与大气中所含其他物质直接发生化学反应，或者在形成水溶液之后，在溶液中进一步发生化学反应。 （5）太阳辐射贯穿大气层的过程中，水汽和云对辐射射线的大量吸收起着重要作用。 大气气溶胶(aerosol) 大气中含有大量固体或液体的悬浮粒子，与承载它们的空气介质（气体组分）一起组成大气气溶胶体系。在该体系中可能包含数百种有碍环境和生物健康的污染物，其危害性可有以下几个方面： ①引起地面或物体表面积尘； ②降落在金属器件上的尘粒成为强蚀点，加速器件腐蚀； ③与大气中SO2等形成酸雾或酸性沉降物； ④引发感冒、支气管炎等人体疾病； ⑤成为影响气候的重要因素之一，例如作为凝结核促成雨、雾生成，增强云层对阳光反射能力等。 NCEPU 大气气溶胶对人体危害程度的决定因素有颗粒物粒度、浓度和化学组成。由粒度决定颗粒物进入和滞留于呼吸道的能力，由浓度和化学组成决定颗粒物对人体生理的危害程度。 在具有清新空气的乡间，大气中颗粒物浓度大致为50μg/m3，在已发生过的一些严重污染事件中（例如1952年伦敦烟雾事件），浓度可超过以上数值的100倍。 NCEPU 大气颗粒物的化学组成变化不定，化学性质、物理性质等方面都非常复杂，难予言状。粗浅地说，在采得样品后需对以下几个方面作具体测定和研究：①化学组成；②物理形态和化学形态；③表面电性及表面对化学反应、吸附等方面的活性；④毒性。 NCEPU 大气中颗粒物可分为细粒（0.1～1μm）和粗粒（1～100μm）两部分。气溶胶系统中0.1～10μm大小的颗粒占据了相当大的比例数。一般，细的粒子由如下两种化学性凝结过程产生： ①通过大气中化学反应生成过饱和蒸气，随后又在温度不太高的空气中凝结为颗粒物。如硫酸盐气溶胶、光化学烟雾的生成； ②在高温燃烧中产生。如高沸点油类蒸气在转入相对较低温度空气中时，可凝结成颗粒物。 NCEPU 粗的粒子一般由如下两种机械性分散过程产生： ①如岩石风化产生的细粒、海洋喷沫产生的雾滴及火山