大气与气候1.pptVIP

第三章 大气与气候  ? 气象学（meteorology） 概念------运用物理学原理和数学物理方法，研究发生于大气中一切物理性质、物理现象和物理过程的大气学科。 气象学因国民经济建设和人民生活要求，已形成众多分支（大气物理学，天气学，农业气象学，水文气象学，航空气象学，气候学；各类建设和生活需求——海洋预报、台风预报、沙尘暴预报、紫外线预报…，穿衣指数、晾晒指数、舒适度指数、大气环境指数、孝喘指数…）。 第一节 大气的组成和热能 一、大气的成分 （1）干洁空气：指除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体。 （2）水汽 （3）固态、液态颗粒 大气的组成 维持生命的气体氧 二氧化碳含量逐年递增 大气臭氧浓度随高度的变化（引自《大气科学辞典） 大气臭氧的季节变化和纬度分布（引自《大气科学辞典》 ） 地球：谁破坏了我的伞？ 臭氧空洞 温室效应和全球变暖 海 底 潜 水 长江三峡—巫峡 雅 鲁 藏 布 江 边 庐山——芦林湖 烟 囱 林 立 玉龙雪山密林深处 露 珠 液体颗粒—— 水滴、过冷水滴 小 雪 花 二、大气的结构 大气圈下界——地表 大气圈上界——不同学者研究结果不同。一般按人造卫星探测资料为依据，定为 2000 km－3000 km。 世界气象组织（WMO）规定，按气温随高度分布特征，将大气圈分为五层（对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层）。其中，对流层贴近地表，对人类影响最大。  大  气 的 垂 直 分 层 对流层（troposhere） 地球大气中最低的一层。云、雾、雨雪等主要大气现象都出现在此层。 对人类生活、生产关系最密切，是气象、气候工作者和不同学科科研人员研究的重点层次。（ 1） 范围： H ＝0－10 km，但因各纬度地表热量（气温）分布不同而厚度不均。原因 低纬度：平均 17－18 km 中纬度：平均 10－12 km 高纬度：平均 8－ 9 km ?不同区域、不同季节其厚度范围不一。 例：南京夏季厚约15km，冬季厚约11km。 （2）对流层特征（三个）① 气温随海拔高度增加而降低（例：夏季山 地顶上有积雪）。用气温垂直递减率（r）表示(即：单位距离内的气温差）。  表达式 ： r＝－ dT/dZ = 0.65 ℃/100 m 式 中： 负号表示气温垂直向上减小，而温度取正值；dT为垂直高度内温度的改变量；dZ为垂直高度的改变量。 ② 垂直对流运动显著，天气现象复杂多变。因地面的不均匀加热，产生垂直对流运动。一般低纬较强，高纬较弱；夏季较强，冬季较弱。因此对流层厚度从赤道向两极减小。 ③ 温、湿度水平分布不均匀。因地面有海陆差异、地形起伏 据不同温、湿度、气流运动、天气变化，对流层可细分为上、中、下三层。 下层（摩擦层）：0－2 km 特点—水汽、尘埃含量最高，气象要素日变化大，低云、雾、霾、浮尘现象频繁，气流交换明显。 中层：2－6 km 特点—受地表影响小，大气降水和云现象发生层。 上层：6－10 km 左右 特点—气温＜0℃，水汽含量极少，冰晶、过冷水滴（t ＜0℃，仍未结冰的水）组成云，中纬度、热带常出现风速≥30m／s强风带。 平流层（stratosphere）（1）范围：对流层顶－55 km（2）特点： ①平流层下层气温受地面影响很小，在25km处形成高空暖区。臭氧影响 ②水汽含量少，气流十分平稳。平流层由此得名，是飞机飞行的理想层次。 * *     由于地球的引力作用，地球周围聚集着一个气体圈层，构成所谓的大气圈。 大气圈内的多种气体、水汽和固体等物质构成了人类和生物生存的自然空间。紧贴地表的对流层大气的物理现象变化尤其重要，是人类研究环境的重要对象。大气的功能使人类受到保护。大气层既是使生物免受有害辐射的保护层，所含气体还满足植物、动物维持生命的需要。 大气与自然地理学的相互关系自然地理学包括4个子系统 · 地质地貌系统 （岩石圈） · 大气与大气系统 （大气圈） · 水与水圈系统 （水 圈） · 土壤生物生态系统（生物圈） 大气