农业气象学——10——的球大气.ppt

* * 第二章 地球大气 本 章 内 容 大气的组成 大气的铅直结构 大气的物理性质 第一节 大气的组成 干洁大气（即干空气） 水汽 悬浮在大气中的固液态杂质 一、干洁大气 地球大气由三个部分组成: 干洁大气的定义及其成分变化： 定义： 除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。 成分变化： 0~90km，主要成分和含量比例基本保持不变。 90km以上，氮稍有减少,氧稍有增多,氩和二氧化碳 明显减少,其中氧分子和氮分子开始离解 。 各种成分介绍： 各成分总体状况： 表2-1 干洁大气的成分（高度25km以下） 气体成分 所占体积（%） 临界温度（℃） 临界压强（大气压） 氮 78.08 -147.2 33.5 氧 20.95 -118.9 40.7 氩 0.93 -122.0 48.0 二氧化碳 0.032 31.0 73.0 臭氧 0.00006 -5.0 92.3 干洁大气 100 -140.7 37.2 氮气（N2）： 存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。 作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。 氧气（O2）： 作用： 是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体； 积极参加大气中的许多化学过程； 对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。 臭氧（O3）： 时空变化： 时间变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。 空间变化： 水平：由赤道向两极增加。 垂直： 55～60km，含量极少。 20～25km，达最大值，形成臭氧层； 12～15km以上，含量增加特别显著； 从10km向上，逐渐增加； 近地面，含量很少； 这幅地图显示的是臭氧洞。1986年，南极的臭氧量仅是30年前的一半。 　　1988年，曾发现北半球上空臭氧层已比20年前要薄百分之三。这种变化足以使皮肤癌的病例增加。 作用： 对紫外线有着极其重要的调控制作用。 对高层大气有明显的增温作用。 二氧化碳（CO2）： 来源： 生物的呼吸、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧和分解、火山喷发作用等。 时空变化： 时间变化： a) 白天、晴天、夏季时的二氧化碳浓度小于 黑夜、阴天、冬季。 b) 工业革命前小于工业革命后。 空间变化： 水平：城市大于农村； 垂直： 0～20km，含量最高； 20km以上，含量显著减少。 作用： 绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。 强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使 地面保持较高的温度，产生“温室效应”。 温室效应模式图 二、水汽 来源： 主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。 时间：夏季多于冬季 空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。 时空变化： 作用： 在天气气候变化中扮演了重要角色。 能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放 出长波辐射，对大气起着“温室效应”。 在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。 三、大气中的杂质 气溶胶粒子： 定义： 分类：液体质粒、固体质粒 固体质粒的来源： 有机质数量较少，大多为植物花粉、微生物和细菌等； 大气中沉降速率极小、尺度在10-4μm到100μm之间的固态和液态微粒。 无机质数量较多，主要来源于：尘粒、烟粒、海洋中浪 花飞溅的盐粒，流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等。 作用： 吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地 面的太阳辐射； 缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而 失去的热量； 降低大气透明度，影响大气能见度； 充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。 大气中的污染物质： 定义： 由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的大气成分发生对生物界有害的变化。 分布： 空间 垂直：主要集中在3km以下的低层大气中。 水平：城市多，农村少；陆地多，海洋少； 时间：冬季多，夏季少；清晨和夜间多，午后少。 火山爆发、风吹扬沙和沙尘暴、雷击森林失火等。 来源： 自然过程形成。 人为过程造成。 工业和交通上煤炭、石油、天然气的使用，农业上化肥、农药的喷施，生活上制冷采暖的排放与泄漏等。 二次污染物： 分类： 一次污染物： 直