干洁大气ppt课件

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1、第二章地球大气的成分及分布迄今为止，地球大气是所发现的天体大气中唯一以氮、氧为主，水可以以气体、液体、固体三态出现的大气，适合生命体生存的同时也存在各种天气现象。地球大气的演变简述如下：地球在46亿年前形成，它形成时是没有大气的。地球大气的演变可分为原始大气，次生大气和现代大气三个阶段。原始大气：（46亿年前）由于太阳风和地球升温的作用，原始大气是一些轻物质：H2，He、CO…次生大气：（45—20亿年前）由于地球逐渐冷却，造山运动、火山喷发和从地幔中释放出地壳内原来吸附的气体形成次生大气（CO2，

2、CH4，NH3，H2O）…现代大气：（6亿年前）以N2、O2为主现代大气:1ppmv=10-6L/L1ppmm=10-6g/g1pptv=10-9L/L小知识：地球上的生命由来？原始和次生大气均没有O2。30亿年前O2很少，或只有由水汽光解作用产生极少量的氧气。在无氧的条件下产生的原始生命，既要躲避太阳辐射，又需光合作用，因此最初的生命是在10米下的海洋表面，一些厌氧生物产生O2。６亿年前，大气O2浓度达到现在的百分之一，（生物史上第一关键浓度），高空臭氧层增加，削弱了紫外线，生命到达水面。４

3、亿年前，大气O2浓度达到现在的十分之一，促使植物茂盛生长，O2更多，生命由海洋到陆地。同时动植物的呼吸和死亡又会消耗O2产生CO2，在这个演变过程中逐渐达到了一种平衡。CO2从３亿年前的3000ppm下降到280ppm，生物也从海洋到陆地，从低级到高级不断发展繁衍下去。2.1大气成分的组成和分类2.1.1大气成分的组成：大气是由多种气体组成的混合气体，包括N2、O2、Ar、CO2、CH4、O3、H2…水汽、大气气溶胶。即大气是由干洁大气、水汽和大气气溶胶组成。由于大气中存在着空气的垂直运动、水平运动

4、、湍流运动和分子扩散，使不同高度、不同地区的空气得以进行交换和混合，因而从地面开始向上直到90km处，空气主要成分（除水汽臭氧和若干污染气体外）的比例基本上是不变的。因此，在90km以下可以把干洁空气当成分子量为28.97的“单一成分”来处理。2.1.2大气成分的分类2.1.2.1按浓度分类：主要成分：N2、O2、Ar、CO2（>300ppmv)微量成分：CH4等（1--20ppmv)痕量成分：O3、H2、氮氧化合物、硫化物及氟氯化烃（<1ppmv)微量成分和痕量成分一般也是寿命短的成分，它们至少有

5、两个特点：有化学活性，多为温室气体。2.1.2.2按平均停留时间分类不变成分：（>1000年）N2、O2、Ar、Ne、He、Kr、Xe等可变成分：（几—十几年)CO2、H2、CH4、N2O、CO、O3、NH3、NO2、SO2、H2S…水汽、大气气溶胶快变成分：（<1年）碳、硫、氮的化合物2.2干洁大气干洁大气的定义：通常把除水汽、大气气溶胶以外的其余大气称为干洁大气，简称干空气。包括：碳的化合物(CO2、CH4以及氟氯烃化合物)O3硫的化合物(SO2、H2S及硫酸盐类)氮的化合物(NO、NO

6、2、N2O3、N2O5及NH3、N2O)等。下面介绍对气象影响较大的干洁大气CO2和O3：2.2.1CO2：CO2的分子结构：（CO2仅占大气成分总质量的0.05%）一、来源：人工源：地面燃烧、工业活动、生物体的呼吸和生物尸体腐化都排出CO2。呼吸作用：[CH2O]n+nO2=nCO2+nH2O(包括动植物的呼吸，但白天植物的光合作用可使CO2还原）自然源：CO2分压大于大气CO2分压的海水。（如热带和低纬地区的海洋是大气中的CO2的源，放出海洋中的CO2）人工汇：植物的光合作用减少CO2光合作用：

7、nCO2+nH2O=[CH2O]n+nO2自然汇：CO2分压小于大气CO2分压的海水。（如高寒冷地区的海洋是大气中的CO2的汇，吸收大气中的CO2）全球平均，是大气向海洋输送CO2。深海的水流能把海水中的部分CO2从高纬流向低纬，部分CO2还变成碳酸盐矿物（贝壳）沉到大海。因此，CO2是在地壳、大气层、海洋和生物圈之间循环的。二、作用：（温室效应）CO2吸收太阳辐射很少，却能强烈地吸收地面长波辐射，使地面和空气不致于因放射辐射而失热过多。因此它们都有使空气和地面增温的效应。这样一来，当浓度不断增加会

8、改变大气的热量平衡，导致大气底层和地面的平均温度上升，而全球气候的变化将直接影响人类的生存环境。CO2增多引起的温室效应，使两极冰川融化，致使海平面升高，危及沿海城市，使海岸地区土地盐碱化，增加开发难度，温度升高还使一些山顶的积雪融化，使以积雪融化为水资源的河流水量减少，甚至发生断流现象，影响这些地区的生产活动。三、CO2的含量变化：主要原因：由煤、石油、天然气、化学燃料等燃烧引起；次要原因：火山爆发及碳酸盐矿物、浅地层里释放CO2，原子武器试验把放射性碳带进大气等。