第二章 大气的基本情况.ppt

第二章大气的基本情况 第二章 大气的基本情况 本章重难点 §2.1 大气圈和气候系统 气候系统是那些能够决定气候形成及其变化的各种因子的统一体。 包围地球的大气圈是气候系统的重要组成部分之一。 气候系统是地球系统（该系统还包括人类与生命系统、社会-经济方面等）的主要部分之一。它是一个完整的、相互关联的具有复杂代谢和自身调节机制的系统。 §2.1 大气圈和气候系统 气候系统包括5个物理组分：大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈（陆地表面）和生物圈。 ——WMO §2.1 大气圈和气候系统 §2.1 大气圈和气候系统 大气圈 大气的组成 大气的垂直结构 水圈、陆面、冰雪圈和生物圈概述 §2.1 大气圈和气候系统 大气是由多种气体混合组成的气体及浮悬其中的液态和固态杂质所组成。 具体包括：干空气、水汽、大气气溶胶和空气污染物质。 §2.1 大气圈和气候系统 大气中，除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体，成为干洁空气，简称干空气。 §2.1 大气圈和气候系统 臭氧层：20～30 km高度。吸收太阳紫外线，保护地表生物和人类。 臭氧层形成的条件： 1、太阳短波辐射 2、氧分子和氧原子 §2.1 大气圈和气候系统 §2.1 大气圈和气候系统 §2.1 大气圈和气候系统 来自各种水体及潮湿物体的水分蒸发和植物的蒸腾。 一般夏季多于冬季，随高度增加而减少。 作用：通过水的相变和水分循环不仅把大气圈、海洋、陆地和生物圈紧密地联系在一起，而且对大气运动的能量转换和变化，以及对地面和大气温度都有重要的影响。 §2.1 大气圈和气候系统 大气中悬浮的多种固体微粒和液体微粒。 来源于自然界（火山灰、尘土、植物孢粉等）和人类活动（燃烧烟尘），多集中于大气的低层。 作用：可成为水滴和冰晶的凝结核，对云雾的形成起重要作用；固体微粒能散射、反射和吸收一部分太阳辐射；减少地面长波辐射外逸，对地面和空气温度有一定影响；降低大气能见度。 §2.1 大气圈和气候系统 由于工业、交通运输业等发展而排放的污染物质包括污染气体、固体和液体气溶胶颗粒。包括硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。 作用：对人类健康、动植物生长产生危害；减少到达地面的辐射；可成为水汽凝结核；形成酸雨。 §2.1 大气圈和气候系统 大气圈 大气的组成 大气的垂直结构 水圈、陆面、冰雪圈和生物圈概述 §2.1 大气圈和气候系统 根据温度、成分、电荷等物理性质，同时考虑到大气的垂直运动等情况，将大气分成五层： 对流层 平流层 中间层 热层/暖层 散逸层 §2.1 大气圈和气候系统 由于对流程度在热带比寒带强烈，故对流层顶部高度随纬度增高而降低：热带约16～17km，温带10～12 km，两极附近只有8～9 km。 虽然对流层厚度不及大气层的1%，却集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽，主要大气现象都发生在这一层，是对人类活动影响最大的一层。 §2.1 大气圈和气候系统 1、气温随高度增加而降低 气温直减率(气温垂直梯度)约为0.65 ℃/hm。 2、垂直对流运动 低纬较强，高维较弱；夏季较强，冬季较弱。 3、气象要素水平分布不均匀 对流层受地表影响大，而地表具有海陆分异、地形起伏等差异，故温度、湿度等水平分布不均。 §2.1 大气圈和气候系统 §2.1 大气圈和气候系统 对流层顶到55 km左右。 气温随高度增加而显著升高。 受地面影响较小，且平流层存在大量臭氧，能够直接吸收大气辐射。 §2.1 大气圈和气候系统 平流层顶到85 km左右。 气温随高度增加而迅速下降，并有强烈的垂直运动。 这一层几乎没有臭氧，而氮和氧等气体所能直接吸收的那些波长更短的太阳辐射大部分被上层大气吸收。 §2.1 大气圈和气候系统 中间层顶以上，无明显顶部。 气温随高度的增加而迅速增高。 波长小于0.175 μm的太阳紫外辐射都被该层中的大气物质（主要是氧原子）所吸收。 空气处于高度电离状态，可反射无线电波（电离层）。 §2.1 大气圈和气候系统 暖层顶以上的大气层，是大气圈和星际空间的过渡地带。 温度高，空气离子的运动速度很大，受地球引力作用小，加之空气稀薄，分子间距离很大，相互碰撞几率小，以致气体分子被撞后很难被上层分子撞回来，故空气不断地向星际空间散逸。 §2.1 大气圈和气候系统 大气圈 大气的组成 大气的垂直结构 水圈、陆面、冰雪圈和生物圈概述 §2.1 大气圈和气候系统 水圈包括海洋、湖泊、江河、地下水和地表上的一切液态水，其中