《大气概述修改》PPT课件

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1、1大气物理学张泽锋025-58699897zhangzf01@gmail.com气象楼12232成绩平时成绩:20%;期中成绩:30%;期末成绩:50%.3参考书目：1.[美]J、M华莱士，P.V.霍布斯著.大气科学概观.上海科学技术出版社，19812.许绍祖主编.大气物理学基础.气象出版社,19913.周秀骥等编著.高等大气物理学.气象出版社,19914.盛裴轩,毛节泰等.大气物理学,北大出版社,20034学科位置按研究范畴大体可划分为：自然科学：数、理、化、天、地、生、工程与材料科学、信息科学、管理科学社会科学5地球科学包括大气

2、科学、海洋科学、地理学、地质学等大气科学基础学科：大气物理学、大气化学、大气动力学、天气学、气候学、大气探测学应用学科：农业气象学、水文气象、医疗气象、污染气象、人工影响天气等6大气物理学一、定义主要研究地球大气现象与过程的物理机制和规律。大气现象与过程：大气中流体运动、光象、电象、热现象、相变过程、辐射过程。二、分支大气动力学、大气光学、大气电学、大气热力学、云降水学、大气辐射学71）近代大气物理学起始阶段（18世纪中叶~20世纪中叶）大气物理学发展简史1752，美国Franklin第一次用风筝探明雷击的本质就是电。1871，英国

3、物理学家Rayleigh解释了天空兰色的现象81908，德国物理学家G.Mie解决了球形粒子的散射问题1859-1901，这两位德国物理学家开创了辐射定律MaxKarlErnstLudwigPlanck（1858-1947）德国物理学家，量子力学的开创人G.R.Kirchhoff（1824-1887）德国物理学家92）大气物理学高速发展阶段（20世纪中叶以来）具有重大实际应用问题的需要大大加速了大气物理学的发展。1）1946年，美国物理学家I.Langmuir,V.J.Schaefer发现干冰可以催化云产生降水2）需要掌握大气环境演

4、变规律，促使大气边界层与大气湍流学科的发展3）卫星、雷达等遥感技术的发展，推动了大气辐射学的研究10第一节宇宙、地球、大气的起源和演化1112第一节宇宙、地球、大气的起源和演化一、宇宙的起源大爆炸学说按照Friedmann等人的理论，RussianAmericanphysicistGeorgeGamow和他的学生AmericanphysicistsRalphAlpherandRobertHerman（1940s）认为过去必定存在一个有限的时刻，那时宇宙中的物质被压缩为极高密度的状态，这个时刻被称为“大爆炸”，也就是宇宙起源的时刻。1

5、3他们的计算结论是：作为“大爆炸”过程的遗迹，目前宇宙中应普遍存在温度约5K的背景黑体辐射。1989年，美国宇航局专门为此发射了宇宙背景探测者卫星观测数据表明，该辐射的谱分布与2．735K的黑体辐射完全相合，天空不同方向的相对温差小于十万分之一。这就证明了背景辐射的黑体性和普适性。这种“背景辐射”的存在是“大爆炸”模型最令人信服的证据之一。通过现代物理学理论，可以模拟宇宙在大爆炸后110-43秒的状态，但对于此时刻之前还没有新的理论将万有引力和广义相对论二者之间结合起来。14膨胀理论上世纪70年代，美国科学家AlanGuth、Pa

6、ulSteinhardt和美籍俄裔天文学家AndreasLinde提出从大爆炸后110-35秒开始的110-32秒内宇宙极速膨胀为原来的11050倍，然后减缓为近乎常速。认为宇宙处于开放与封闭系统的边缘状态。可解释大爆炸学说不能解释的宇宙常速膨胀和宇宙的均匀性等问题，被广大理论天文学家认同。上世纪90年代以来，观测天文学家对该理论有不同看法，认为宇宙应该是一个开放系统。15膨胀理论图示：白点代表星系，膨胀后相互远离16宇宙无限论：有限无界论：在17世纪，Galilei、Newton在经典力学体系的基础上，建立了宇宙无限无边的理

7、论，即宇宙的体积是无限的，没有空间边界，无限的天体分布在无限的空间之中。1917年，AlbertEinstein在广义相对论的基础上，提出了有限无界的静态宇宙模型。认为宇宙是有限无边的，即宇宙空间的体积是有限，是一个弯曲的封闭体，这个弯曲的封闭体没有边界，类似一个球面，面积有限，但沿着球面运动总是遇不到“边”。该理论拉开了现代宇宙学研究的序幕。17二、地球与宇宙银河系中心银河系与河外星系18太阳系192006年08月24日北京时间晚间9:30，第26届国际天文学联合会IAU大会就有关行星新定义的决议草案进行了表决，通过新的行星定义。

8、国际天文从而确认太阳系只有8颗行星，冥王星遭到彻底“降级”。冥王星被排除在行星行列之外，而将其列入“矮行星”。现在太阳系的天体包括：八大行星，矮行星和小天体。202122232425262728地球形成50亿年前，地球的轮廓已初步形成