第3篇 大气环境化学 第1章 大气成分

《第3篇 大气环境化学 第1章 大气成分》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三篇大气环境化学研究大气环境中污染物质的化学组成、性质、存在状态等物理化学特性及其来源、分布、迁移、转化、累积、消除等过程中的化学行为、反应机制和变化规律，探讨大气污染对自然环境的影响等。1第一章大气成分掌握天然大气的组成，大气主要层次的特点。了解大气中离子和自由基的来源。了解大气重要污染物的源。了解温室效应、温室气体及其对大气环境的影响。2地球大气成分－分类方法浓度、平均停留时间（1）浓度绝对量、相对量绝对量如体积质量，单位为mg/m3，g/m3等，常用来表示大气气溶胶的浓度．相对量如ppm(10-6)，ppb

2、(10-9)和ppt(10-12)等ppmm、ppmv（2）平均停留时间某成分的所有分子更新一次所需要的时间（“平均寿命”）3地球大气成分－干洁大气除水汽以外的纯净大气称为干洁大气（干空气）。干洁大气主要成分、微量成分和痕量成分主要成分：N2，O2，Ar及CO2，浓度在300ppmv以上；微量成分：1～20ppmv，如CH4等；痕量成分：1ppmv以下，O2、H2、氮氧化合物、硫化物、氟氯烃类4地球大气成分－干洁大气5地球大气成分－干洁大气6地球大气成分－干洁大气（按平均停留时间）基本不变成分或准定常成分、可变成分、

3、气体成分（1）基本不变成分或准定常成分平均寿命大于1000a；N2，O2，Ar，Ne，Kr，Xe及He等．（2）可变成分平均寿命为几年到十几年，比例随时间、地点而变，如CO2，CH4，H2，N2O和O3等（3）气体成分平均寿命短于1a，如碳、硫、氮化合物。7地球大气成分－干洁大气（干空气状态方程）（1）道尔顿分压定律（2）混合理想气体的状态方程平均摩尔质量8地球大气成分－干洁大气（干空气状态方程）体积百分比90km以下干空气的平均摩尔质量Md＝28.9644×10-3kg／mol．干空气的比气体常数9地球大气成分－干

4、洁大气（干空气状态方程）若干空气的密度为干空气的状态方程气体成分的比热容分别为c1，c2，…，cn，则m克混合气体增温△T所需的热量混合气体的比热容c10地球大气成分－大气中的水汽水汽0.1%-3%水汽的来源海洋表面蒸发，副热带洋面的蒸发→大气环流向赤道和高纬地区上空输送。水汽上升凝结形成水云或冰云，以降水的形式降到陆地和海洋。陆地、海洋和大气中的水量及年交换量11地球大气成分－大气中的水汽12地球大气成分－大气湿度的表示方法湿空气:水汽和干空气的混合气体空气湿度－－表示湿空气中水汽含量的物理量。测量水汽含量方法－－

5、称重法基本的湿度参量－－混合比、比湿13地球大气成分－大气湿度的表示方法混合比与比湿q水汽质量mv克，干空气质量md克，混合比为水汽与干空气的质量比比湿q为水汽与湿空气的质量比与q关系（单位：g/g或g/kg）14地球大气成分－大气湿度的表示方法水汽压e大气中水汽的分压强湿空气--水汽的摩尔分数水汽和干空气的摩尔数水汽的分压强15地球大气成分－大气湿度的表示方法令：湿空气中水汽的摩尔分数16地球大气成分－大气湿度的表示方法水汽压与混合比及比湿的关系大气中通常e60hPa，可认为17地球大气成分－纯水汽的饱和水

6、汽压纯水汽的饱和水汽压仅与温度有关。饱和水汽压随温度的变化率→克拉珀龙-克劳修斯方程式中T－温度，－纯水平液面时的饱和水汽压RV－水汽的比气体常数LV－相变(汽化)潜热。18地球大气成分－纯水汽的饱和水汽压若汽化潜热LV为常数，纯水平液面时的饱和水汽压积分表达式：是T0(273.15K)时的饱和水汽压世界气象组织(WorldMeteorologicalOrganization，简称WMO)饱和水汽压公式→戈夫－格雷奇(Goff-Gratch)公式(纯水汽)平液面（-49.9～100℃）19地球大气成分－纯水汽的饱和水

7、汽压平冰面（-100～0.0℃）T是热力学温度(K)，T00=-273.16K是水的三相点温度。若LV近似为T的线性函数，积分马格纳斯(Magnus)公式．20地球大气成分－纯水汽的饱和水汽压经验公式Tetens经验公式计算水面和冰面的饱和水汽压以10为底的指数形式21地球大气成分－纯水汽的饱和水汽压在低温下误差比较大(例如t=-30℃，误差约2％)O℃以下的水面饱和水汽压值，采用22地球大气成分－纯水汽的饱和水汽压饱和混合比rs和饱和比湿qs的计算式23地球大气成分－水汽密度纯水汽状态方程假设纯水汽的状态方程式对湿

8、空气中的水汽也适用，仍以e表示水汽压，利用干空气的比气体常数Rd水汽密度（单位为g/m3）24地球大气成分－相对湿度一定温度、压强下，水汽和饱和水汽的摩尔分数之比。相对湿度与混合比及比湿的关系25大气的分层和结构－大气分层大气分层图26大气的分层和结构－按热力结构分层对流层、平流层、中间层和热层低层大气以太阳辐射加热地面后引起的对流、湍流交换作