《地球大气》PPT课件(I)

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1、地球大气中国民航大学空管学院2021/10/6地球表面的外层是多种气体混合组成的空气，受地球重力作用，围绕地球占有一定的空间，称为地球大气，简称大气（Atmosphere）。大气不停地运动，不断地变化，呈现出各种各样的天气（Weather）现象。大气的状态用气温、气压、湿度、风、云、降水、能见度等气象要素（Meteorologicalelement）表示。地球大气1、干洁空气（Dryair）2、水汽（Watervapor）大气中唯一能发生相变的成分，来源于地面，含量变化。容积计约占0-5%。3、气溶胶粒子（大气杂质）（Aeroso

2、ls）水汽凝结物水滴和冰晶，悬浮的固体烟粒、盐粒、尘粒、各种凝结核以及带电离子等。一、大气成分干洁空气的成分氧气21%氮气78%其他气体1%氩(argon)二氧化碳(carbondioxide)臭氧(ozone)氖(neon)氦(helium)OxygenNitrogenProportionalVolumeofGasesComposingDryAirTraceGases1、干洁空气干洁空气中对天气影响较大的成分：除臭氧外，各种成分的气体均不能直接吸收太阳辐射，大量的太阳辐射可穿过大气层到达地面，使地面增温。1、干洁空气CO2：吸收

3、地面受热后放出的长波辐射，对地球具有“温室效应”（greenhouseeffect）的作用。O3：强烈吸收太阳紫外线辐射而使臭氧层增温，改变大气温度的垂直分布，同时也使地球生物免受了过多紫外线（ultraviolet）的照射。水汽对天气的影响：水汽相变产生云、雾、露、霜、雨、雪、雹等天气现象。相变过程中放出或吸收热量，影响地面和空气的温度。水汽与气温及天气变化关系密切：大气运动中的水汽通过状态变化传输热量。2、水汽水汽的分布：大气中的水汽含量随高度的增加而逐渐减少：在离地1.5－2km高度上水汽含量约为地面的一半；5km高度上是地

4、面的十分之一。水汽是成云致雨的物质基础，故大多数复杂天气均出现在中低空，高空晴朗。2、水汽（1）定义大气气溶胶(Aerosols)：指悬浮在大气中的固体和液体粒子。（2）对天气的影响：在一定的天气条件下，气溶胶粒子常聚集在一起，形成霾、风沙浮尘等视程障碍现象，使大气透明度变差；吸收、散射和反射地面和太阳辐射，影响大气温度；固体杂质可充当水汽的凝结核，在云、雾、降水等的形成过程中起着重要的作用。3、大气气溶胶3、大气气溶胶1、大气垂直分层依据2、大气结构二、大气结构γ=–∆T东XZ天∆Z北YTT+∆T∆Z∆T采用摄氏温标,∆Z取10

5、0m或1,000ft。ZZ+∆Z1、大气垂直分层的依据－气温垂直递减率（1）气温垂直递减率的定义气温垂直递减率γ>０γ＝０γ<０等温层逆温层普遍分布TTTZZZ1、气温垂直递减率（2）气温垂直递减率的分析已知某地的地面气温为T0(ºC)，可大致推算该地Z(m)高度上的气温TZ(ºC):TZ=T0－γZ在对流层中，平均取γ=0.65ºC/100m，则TZ=T0–0.65×Z100或TZ=T0–0.0065×ZT0东XZ天TZZ北Y1、气温垂直递减率（3）气温垂直递减率的应用已知某地的Z1(ft)高度上气温为T1(ºC)，可大致推算该

6、地Z2(ft)高度上的气温T2(ºC):T2=T1－γ(Z2－Z1)在对流层中，平均取γ=2ºC/1,000ft，则T2=T1–2×Z2－Z11,000T1东XZ天T2Z2北YZ1Z2-Z11、气温垂直递减率大气层状结构：对流层（Troposphere）平流层/同温层（Stratosphere）中间层（Mesosphere）暖层/电离层（Thermosphere）散逸层（Exosphere）2、大气垂直结构8090km5060km89km1012kmATMOSPHERICLEVELSTroposphereStratosph

7、ereMesosphereTropopauseThermosphereExosphere大气的分层暖层散逸层对流层平流层中间层对流层顶1718km1600km垂直分层的高度温度随高度的变化（1）对流层对流层（troposphere）是紧贴地面的一层，它受地面的影响最大。因为地面附近的空气受热上升，而位于上面的冷空气下沉，发生对流运动，故得名对流层。2、大气垂直结构对流层集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽。对流层大气热量的直接来源主要是空气吸收地面发出的长波辐射，靠近地面的空气受热后热量再向高处传递。对流层中，水汽和二氧化

8、碳对大气温度变化的影响最大。对流层的厚度随季节变化，夏季厚于冬季。对流层上界高度随纬度变化。（1）对流层对流层的三个主要特点：气温随着高度的增高而降低具有强烈的对流和湍流运动各气象要素水平分布不均匀因为大气不能吸收太阳短波辐射，但地面能吸收太阳辐射