水文学课件-大气概述.pptVIP

德国法兰克福 被污染的彩虹 智利圣地亚哥 美国Mont.州Butte市 南非开普敦 罐装“济州岛空气”在汉城热卖 济州岛 第二节 大气的结构 一、大气的高度 1、气压和密度随高度的变化 高度(km) 气压(hPa) 密度(g/m3) 高度(km) 气压(hPa) 密度(g/m3) 0 1013 1225 14 141 227 1 899 1112 15 120 194 2 795 1007 20 55 88 3 701 909 25 25 40 4 616 819 30 12 18 5 540 736 35 6 8 6 472 660 40 3 4 7 411 590 45 2 2 8 356 525 50 0.9 1 9 307 466 60 0.3 0.4 10 264 413 70 0.06 0.1 11 226 364 80 0.01 0.02 12 193 311 90 0.001 0.003 13 165 266 100 0.0002 0.0004 大气总质量约5.3*1015t,其中有50%集中在离地5.5km以下的层次内,在离地36-1000km外的大气层只占大气总质量的1%。 空气密度越到高空越小，在700-800km高度处，空气分子之间的距离可达数百米远，大气圈与星际空间很难用一个“界面”分开！ 2、大气上界 根据在大气中才有，而在星际空间没有的物理现象来确定大气上界，称为大气的物理上界。极光是大气中出现高度（1200km）最高的现象，因此可以把大气的上界定为极光出现的高度。 另一种是着眼于大气密度，用接近于星际的气体密度的高度来估计大气的上界。按照人造卫星探测资料推算，这个上界大约在2000—3000km高度上。 极光 从太阳发射出来的强大的带电微粒流，用极大的速度射向周围的空间。当这种带电微粒流射入地球外围高空稀薄的大气层时，与气体的分子猛烈地冲击产生发光现象，既极光。 二、大气的垂直分层 1、分层的依据 ??? 根据温度、成分、电荷等物理性质，同时考虑到大气的垂直运动等情况，可将大气分为五层：对流层、平流层、中间层、热层。 2、对流层 （云、雾、雨主要出现在此层，研究的重点） （1）气温随高度增加而降低。气温直减率，也叫气温垂直梯度，以γ表示 0.65℃/100米（2）垂直对流运动旺盛。 低纬强，高纬弱，夏强冬弱 （3）气象要素水平分布不均，天气现象复杂多变 不同纬度 高纬度 0—8～9千米 中纬度 0—10～12千米 低纬度 0—17～18千米 不同季节——夏季厚度大，冬季厚度小 垂直对流1 垂直对流2 龙卷风1 龙卷风2 3、平流层 自对流层顶到55km左右为平流层 特点（1）随着高度的增高，气温最初保持不变或微有上升；大约到30km以上，气温随高度增加而显著升高，在55km高度上可达-3℃ 原因: 臭氧的存在，紫外线强 （2）空气的垂直混合作用显著减弱；气流比较平稳。 特殊现象 在高纬度20km的高空有贝母云出现! 贝母云温度只有零下摄氏87度， “贝母云的出现反映大气层的环境很极端，极端的环境带来的化学变化会破坏宝贵的平流层臭氧。平流层温度逐年下降，这速度比地球表面暖化的速度还要快。” 大气概述 第一节 大气的组成 ◆大气由多种物质的混合物，包括干洁空气、水汽、悬浮尘粒和杂质等。 一、干洁空气 1、什么是干洁空气 大气中，除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体。 2、主要成分 N2、O2、Ar、CO2为主，占干空气容积的 99.97％ 干洁空气的成分（25km高度以下） 气体成分 干洁空气中的含量%（容积/质量） 氮 N2 78.09/75.52 氧 O2 20.95/23.15 氩 Ar 0.93/1.28 二氧化碳 CO2 0.03/0.05 氖 Ne 1.8x10-4 氦 He 5.24x10-4 甲烷 CH4 2.2x10-4 氪 Kr 1.1x10-4 氧化氮 N2O 0.5x10-4 氢 H2 0.5x10-4 氙 Xe 0.08x10-4 臭氧 O3 1.0x10-6 氡 Rn 6.0x10-18 3、影响人类及天气的主要成分  氧气：主要来源是植物的光合作用；一切生命所必  需；决定着有机物的燃烧、腐败及分解过程。氮气：冲淡氧，使氧化作用不过激烈；制造化学肥料  的原料；闪电能把大气中的氮氧化（变成二氧  化氮），被雨水吸收落入土壤，成为植物所需 的肥料。二氧化碳：对太阳辐射吸收很少，能强烈吸收地面辐射