气象学-大气概述.ppt

Meteorology大气概述第一节大气的组成干洁空气以氮、氧、氩最多，其容积含量约占全部干空气的99.97%，其余气体如二氧化碳、氖、氙、氪和臭氧等的总含量约占0.03%。干空气的分子量为28.966，与大气氮的分子量28.016相近。１.干洁空气(dryair)干洁空气的主要成分(1)氮(nitrogen,N2)(2)氧(oxygen,O2)(3)二氧化碳(carbondioxide,CO2)1)CO2的来源：燃烧、有机物分解、生物的呼吸作用2)CO2的浓度分布空间分布：A、大气中的CO2主要分布在大气层20km以下，20km以上显著减少。B、地表CO2浓度：北半球南半球，城市农村。在大工业城市，大气中CO2的含量可达0.05%，甚至0.07%。时间分布：冬季夏季，夜晚白天，阴天晴天。3)CO2的气候效应CO2对太阳短波辐射吸收很少，但能吸收来自地面的长波辐射（特别是13~17μm波谱区），使得地表辐射的热量大部分被截留在大气层内，因而对地表有保温效应。在所有温室气体中，CO2对大气温室效应的贡献占到53%。现今大气中CO2的浓度已升至367ppmv，比前工业时代以前提高了25%。目前以每年1.5ppmv的速度增加。4）臭氧(ozone,O3)(1)来源A、主要是太阳紫外辐射作用形成B、有机物的氧化和雷雨闪电(2)形成：O2+hυO+OO+O2+MO3+M（3）O3的浓度分布A、在低层大气中，O3含量很小，而且很不固定；B、5~10km开始，含量增加;C、浓度最大在20~30km，称为臭氧层;D、到60km附近O3含量已趋于零。大气高度(km)臭氧含量20-25（4）变化O3含量随季节和纬度而变化。南半球季节变化小，最大在中纬度。北半球，春季最大，秋季最小。高纬度地区的季节变化更明显最大臭氧带靠近极地（5）O3的气候效应臭氧含量虽少，但它能吸收太阳紫外辐射。最强吸收带在0.22~0.32微米区。2700万km2化学因素、物理因素、其他自然因素2.水汽(watervapor)（1）水汽分布低纬高纬，沿海内陆，夏季冬季。空气中的水汽含量随高度的增高而减少。在1.5~2km高度上空气中水汽含量减为地面的一半，在5km高度上，减少为地面的1/10。（2）水汽对天气变化的影响含量虽少，但可在大气温度范围内进行相变，是天气变化的主要角色。水汽在相变中吸收和放出潜热；易吸收和放射长波辐射。所以大气中水汽含量的多少能直接影响地面和空气的温度，影响天气及天气系统的变化和发展。3.大气中的固体杂质和液体微粒固体杂质是悬浮在大气中的烟粒、盐粒、花粉、微生物、细菌、病菌、孢子和尘埃等。液体微粒是悬浮在大气中的水滴、过冷水滴和冰晶等水汽凝结物。4.大气污染物(atmosphericpollutant)大气污染物1）尘粒：指以固体或液体微小颗粒形式，存在于气体介质中的分散体。包括：飘尘、降尘。2）气体污染物主要有SO2、NO2、CO、CO2和O3等。(1)CO2：产生“温室效应”(2)NO、NO2：产生光化学烟雾(3)O3：强氧化剂，把SO2氧化成硫酸，产生酸雨(4)SO2：转化成硫酸