化学反应动力学 第十二 篇 章 多组元体系动力学：大气化学.pptVIP

第十二 章 多组元体系动力学：大气化学 §12.1 大气的物理结构 §12.2 大气的化学组成 §12.3 大气中的光化学 §12.4 涉及平流层臭氧的催化循环 ;§12.1 大气的物理结构;二、平流层（Stratosphere） 高度范围：对流层顶以上到 50 km左右。 温度变化：随高度的增加而上升。 平流层顶温度达极大值，约为 270 K。 特点： （1）大气稳定，在高度15 km ~ 35 km 有一臭氧 层。 （2）垂直对流运动很小。 （3）大气透明度高。;三、中层（Mesosphere） 高度范围：平流层顶以上到 大约 80 km。 温度变化：随高度的增加而下降。 中层顶温度约为 181 K。 垂直运动相当强烈。 四、热层（Thermosphere） 高度范围：中层顶以上到 大约 500 km。 温度变化：随高度的增加而急剧上升。 五、外层（Exosphere）;§12.2 大气的化学组成 ( 对流层 );能使分子活化，激发光化学反应的???量子仅是 那些能量超过活化能的光量子。 若活化能为Ea，则：;四、量子产率;活化;（3）无辐射跃迁，回到基态。;五、分子内部能量衰减过程动力学;1、S1态衰减过程 若衰减过程包括荧光发射、内转变和系间穿越，则：;kf的求算：;故;2、T1态衰减过程;达稳态时，;因而;六、光解离;§12.4 涉及平流层臭氧的催化循环 一、O2 和 O3 分子对太阳辐射的吸收 1、O2对太阳辐射的吸收 O2主要吸收波长为104 - 180 nm的紫外辐射。 （1）104 – 140 nm的选择吸收光谱。 （2）140 – 170 nm的连续吸收光谱。 （3）170 – 180 nm的选择吸收光谱。 另有一个180 – 242 nm 的弱连续吸收区。;2、O3 分子对太阳辐射的吸收 O3 分子吸收波长为 200 – 350 nm太阳辐射。 ( 1 ) 200 – 300 nm 的 Hartley 吸收带 （强的连续吸收带）; 此外， O3在可见区和红外区还有两个吸收带。 ( 3 ) 可见区的很弱的Chappuis 吸收带;形成的O3在 240 – 320 nm 分解为O2 和 O：;对O 和 O3 进行稳态近似，可解得：;在30 km 高度：;故在实际大气中，（3）式可简化为：;三、HOx Cycle 1、OH的来源;2、涉及HOx 物种对O3破坏的催化循环;四、NOx Cycle;五、 ClOx Cycle 1、平流层ClOx 的来源;六、Coupling of HOx，NOx，and ClOx Families;2、 HOx与ClOx 间的反应;3、 ClOx与NOx 相互作用 重要反应： ;另一催化循环过程为：