大气分层结构特点及气溶胶分类与气候效应分析.pdfVIP

1.简述大气的分层和结构及其特点

答：按大气热力分层，就是根据大气垂直减温率的正负变化，把大气分成对流层、平流层、中间层和热层。

对流层特点（0~十几km）：集中了整个大气质量的3/4，90%的水汽，受地表影响强烈，各天气现象都发生

在此层；大气温度随高度降低，减温率为0.65℃/100m；大气的垂直混合作用强，盛行对流，乱流；

气象要素水平分布不均匀。

平流层：下半部的温度随高度变化很缓慢，上半部由于臭氧层吸收紫外辐射而温度随高度显著增加；有逆

温，大气稳定，垂直很微弱，多为大尺度的平流，中纬度为夏季东风，冬季西风；空气中尘

埃少，大气高，大气污染物进入平流层后能长期存在；水汽含量少，几乎没有天气现象。

中间层：温度随高度降低，有利于对流和湍流混合的发展；水汽极少，有夜光云产生；环流特征：夏季东

风，冬季西风；部分大气开始电离。

热层：温度随高度增加迅速增加，且温度梯度大；温度的日变化和年变化剧烈；热层处于高度电离状态，

空气稀薄，分子快；有。

2.系统论述大气气溶胶的、分类、及气候效应、云效应和环境效应

答：大气中悬浮着的各种固体和液体粒子称为大气气溶胶。气溶胶粒子主要是地面，可以分成自然现

象产生的和人类活动产生的两大类。具体包括：土壤、岩石风化及火山喷发的尘埃；烟尘及工业粉尘；

海沫破裂干涸成核；气-粒转化；微生物、孢子、花粉等有机物质点；宇宙尘埃。

根据直径，分为三类：爱根核（r0.1um）大粒子（0.1um~1um），巨核（r1um）

1）在云雾降水中的作用：气溶胶粒子起着凝、冰核、凝冻核、凝华核等作用，它们是云雾滴能够产生

并长大的基础。大气中的巨粒子数量虽少，在降水过程中却起着重要的作用。吸湿性的巨核能在较低

的过饱和度下形成一些大水滴，有利于云滴的碰并长大。

2）对大气辐射过程的影响：直接气候效应：气溶胶粒子能削弱（吸收和散射）辐射，并将少部分

辐射散射回宇宙空间，使入射到地面上的能量减少，降低低层大气的温度。另一方面，气溶胶层吸收了

辐射的能量本身得到增温，并通过大气传输热量，又能提高大气温度。间接气候效应：大气气溶胶作

为云凝（CCN）能直接参与大气中的云形成和降水过程。大气气溶胶特征的改变，可通过改变CCN的分

布特征来改变云的宏微观结构，进而影响云的反照率，气溶胶通过改变云辐射特性而对辐射产生影响。3）对

大气光学特性的影响：气溶胶大粒子对光的散射和吸收，会影响大气能见度，使可见距离缩短。大气

中悬浮大量细小烟粒尘埃时，天空浑浊并呈浅蓝色或偏，这种现象称为霾，它使能见度减小。4）对

大气电学特性的影响：小离子被爱根核吸附后就称为大离子。晴天大气电场的方向向下，地面相对带负电

荷。正负离子在大气电场作用下就形成了垂直方向的传导电流。当大气中大离子或其他气溶胶粒子浓度很大

时，小离子就会获而减少，因此在城市上空，由于逆温层的影响，上午7~10时的大气污染比较厉害，大

气电场达到极大值。

5）在大气化学过程中的作用：固态粒子能吸附大气中的微量气体，液态粒子能溶解微量气体，它们起化学

反应后生成新的物质微粒。若大气处于逆温稳定状态，对流很弱，大量的物质悬浮在空中，会造成严

重的大气污染。

3.简述人工增雨的原理及方法：

答：原理：人工增雨主要是根据各类云的特点，影响其水分循环的某些环节以提高降水效率，破坏胶性稳

定状态，以达到降水的目的。

1）改变云的胶性稳定状态：云粒子尺度、相态等非常均一，缺乏尺度足够大的水成物粒子，就会维持胶

性稳定状态，不能向降水的方向发展。可通过云的催化改变云的胶性稳定状态，以实现人工增雨。

2）通过释放能量影响大气：在云雾的形成和发展过程中，上升气流起着决定性的作用。因此如果能

人为地减弱或增强云中的上升气流，便能增加或减少云雾降水。比如播撒颗粒物质，利用下沉粒子的

拖带作用产生下沉气流而消云；或者当云中上升气流较强以至降水粒子不能下落时，通过播撒颗粒物