第2讲地球教材环境的基本特征.pdf

台风云系 太平洋上的漩涡云 人类到底还能承受多少？ 第二讲 地球环境的基本特征 Ecosphere or Earth System Lithosphere Atmosphere Biosphere Hydrosphere 第一节 大气圈（Atmosphere ） 空气是地球自然物质组成中最轻的物质， 它包围着固体地球，成为地球最外面的一个圈 层，称为大气圈。 大气圈没有明显的上界，在赤道上方高 42000千米和两极上方高28000千米的高空仍有 大气存在的痕迹。 2-1 大气圈(Atmosphere) 大气圈的垂直分层 2-1 大气圈（Atmosphere） 大气圈的结构 对流层 平流层 • 按温度垂直变化的特点 中间层 暖层 散逸层 • 按特殊的大气化学成分分层——臭氧层 2-1 大气圈（Atmosphere ） 对流层  气温随高度的升高而递减  空气对流运动显著  天气现象复杂多变 切 密 最 系 关 类 人 与 下层（摩擦层或大气边界层 ）——大气污染物 中层（自由大气层 ）——天气过程 上层 2-1 大气圈(Atmosphere) 平流层 • 同温层：在平流层下层，温度随高度降低变化较 小，气温趋于稳定； • 臭氧层：温度随高度升高而升高。 平流层中空气没有对流运动，平流运动占显著优势， 空气比下层稀薄得多且干燥，水汽、尘埃的含量甚 微，大气透明度好，很难出现云、雨等天气现象。 臭氧是氧的同素异形体，有特殊臭味的蓝色气体 臭氧吸收对短波紫外线，防止其到达地球 臭氧是城市光化学烟雾的一种组分，有毒害作用 2000年9月6 日，南极上空 南极洲极为罕见的珠母云因 的臭氧层空洞 臭氧层空洞被破坏 南极臭氧洞成因科学假设 与太阳活动周期有关的自然现象 火山活动的影响 当地天气动力学过程的影响 人为活动的影响—如氯化物的排放进 入大气平流层层 拯救臭氧层  氯氟烃类、有机溴化合物、氧化亚氮及亚音速飞机排放分 氮氧化物、甲烷、水汽和二氧化碳等。  氯氟烃类物质，由于性质稳定、不易燃烧、易于储存、价 格便宜而被广泛用作致冷剂、喷雾剂、发泡剂及清洗剂等。  到80年初，每年排放100多万吨，欧美日等占90%以上。  化学稳定，寿命长，不易在对流层分解，扩散入臭氧层， 受到短波紫外线的辐射，分解出氯原子自由基，消耗臭氧。  哈龙溴化物(消防灭火剂，薰土剂，干洗衣服)释放溴原子对 臭氧破坏力是氯原子30-60倍，也是臭氧损耗的“罪魁祸首”。 氯原子自由基作为催化剂与臭氧反应，就象一辆辆“运”臭氧的 车子，不断地来回搬运臭氧，臭氧在不断减少，而氯原子却不 见消耗。一个氯原子自由基能够消耗十万个臭氧分子。 微量的含氯化合物进入平流层，都会造成臭氧层的巨大损耗 P. Crutzen ，M. Molina 和Sh. Rowland发现了臭 氧层耗损机制，1995年 获得诺贝尔化学奖 美研究观测结果显示今年该区域臭氧空 洞在面积和厚度上将创下历史纪录 • 2006年10月20 日，美国宇航局卫星图片显示，代表