《地球科学概论》第11章大气圈.pptxVIP

1、大气圈的物质成分与分层

大气圈的物质成分

氖氦甲烷氪氙氢臭氧

微量

氮

氩二氧化碳0.93%0.03%

水蒸气

0.0-4.0%

21%

78%

氧

太阳辐射的30%被反射回太空，仅20%被大气直接吸收。大气热量的大部分来自地面的热辐射

25%reflectedby

cloudsandatmosphere

20%absorbedbycloudsandatmosphere

50%absorbedbysurface

5%reflectedbysurface

大气圈的分层

·主要根据温度特征进行划分

对流层

分、

温度(℃)

1、大气圈的物质成分与分层

90

80

70-

60

50

40

30-

20

10-

0-

°

暖层

中间层

臭氧浓度最高

600

500

100-

散逸层

海拔高度(公里)

电离层

平流层

对流层

占大气圈质量的80%

含有大气圈几乎所有的水蒸气

大部分捕集热量的气体(CO₂,CH₄,等)

与上覆平流层很少有物质混合

(例外：极端气候，火山喷发)

各种天气现象主要产生于该层下部

平流层

含有大气圈质量的约19%

具高的臭氧(O₃)含量

对物质的全球再分布起着重要作用：

四被抛入平流层的气体、液体和固体趋于在区域或全球范围内再分布

对流层

0

0246810

臭氧浓度(ppm)

中间层

-Stratopause

平流层

Tropopause

2、臭氧层与臭氧层“空洞”

60

40

20

海拔高度(公里)

2、臭氧层与臭氧层“空洞”

臭氧层“空洞”

0₃含量通常用道布森单位(DobsonUnits一DU)

表示：

·100DU相当于标准状况下(T=25℃,P=1大气压)厚度为1mm

的一层纯臭氧

“空洞”:臭氧含量小于220DU(正常值为350DU)

在北极和南极均形成了“空洞”;南极的空洞更显

著

1950-2000年南极春季(10月份)臭氧浓度的变化

(Halley站)

臭氧总量(道布森单位)

年份

EarthProbeTOMSTotalOzoneSeptember16,2000

120440520

200ozone?8obsonun

南极上空的臭氧层空洞

Oct

1980

Oct

1981

Oct

1982

Oct1983

Oct1984

Oct1985

Oct

1986

Oct

1987

Oct

1988

Oct1989

Oct1990

Oct1991

臭氧层空洞：南极上空臭氧含量的变化

1001401220260300340380420460500

臭氧层“空洞”产生的原氟利昂对臭氧的破坏因：

释放出的氯原子使臭氧分子分解

一个氯原子与一个氧原子结合，留下一个氧分子

三自由氧原子(高能的太阳紫外线辐射使氧分子分裂而形成)使氯一氧键断开

≥释放出的氯原子使另一个臭氧分子分解

CI

CIO₂CIO\

1个氟利昂分子能破坏10万个氧分子!

紫外线使氟利昂分子分解

氟氯化碳(氟利昂)

OO₂

带来的问题是什么?

平流层臭氧的损耗将导致地表紫外辐射的增强

过度暴露于紫外线会导致：

□皮肤灼伤

c皮肤癌

c抑制免疫系统

四人类患白内障的危险增加

对这一威胁的回应：

蒙特利尔协议(1987)

·在1989-2000年之间逐步停止氟氯化碳的生产

(这曾经是一个数十亿美元的产业)

2002得到188个国家的认可

若蒙特利尔协议得以实现会怎样?

扭转过去对臭氧层的破坏

蒙特利尔协议科学评估委员会称至2050年臭氧层将会恢复到1980年以前的水平。

c所有的协议签署国逐步