气象基本概念和知识点

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1、l基本概念和知识点：大气成分；大气污染；大气垂直结构。l重点：大气中的易变成分及其作用；对流层主要特征；摩擦层和自由大气。大气概况l一、大气成分：主要由多种气体(氮、氧、氩、二氧化碳和臭氧等)、水汽和悬浮的杂质构成。l干空气（Dryair）:除水汽和杂质以外的混合气体。t干空气主要成分:氮（78.09%）、氧(20.95%）、氩（0.93%）三项约占总体积的99.97%。t次要成分:二氧化碳（0.03％）、氢、氖、氦、氪、氙、氡、臭氧等稀有气体（0.01％）。l大气是可压缩气体，大气密度随高度增加而迅速减少。t观测表明，10公里以内集中了大气

2、质量的75%，35公里以下则达99%，近地面空气标准密度为1.293kg/m-3,大气的总质量为5.3ⅹ1018kg，约为地球质量的百万分之一。t其中影响天气、气候变化的主要大气易变成分为二氧化碳、臭氧和水汽。大气中的易变成分1.二氧化碳:平均含量0.03%，二氧化碳能强烈地吸收和放射长波辐射。2.臭氧：主要存在于20-40公里气层中，又称臭氧层。臭氧是吸收太阳紫外线的唯一大气成分大气中的易变成分3.水汽：水汽能强烈地吸收和放出长波辐射，并在相变过程中吸收和放出潜热能。湿空气在同一气压和温度下，只有干空气密度的62.2％。大气中水汽含量范围在

3、0～4％，它也是造成云、雨、雪、雾等天气现象的主要物质条件。4.杂质：悬浮在空气中的固体或液体微粒，主要包括尘埃、烟粒、细菌、病毒、花粉和微小盐粒等。它们主要集中在大气的低层，影响能见度，能吸收部分太阳辐射，并对太阳辐射具有散射作用。在水汽相变过程中，杂质可以作为凝结核。大气污染l大气污染：二氧化碳的逐年增多将导致地球变暖并引起全球天气和气候的异常变化。导致极冰融化、海面上升、一些陆地和港口将被淹没。另外，大气中的粉尘、二氧化硫、一氧化碳、一氧化氮、硫化氢、碳氢化合物和氨等。严重污染大气，对人类造成极大危害。l全球141个国家和地区签署的旨在

4、遏制全球气候变暖的《京都议定书》于2005年2月16日正式生效。l2009年12月7—18日192个国家在丹麦首都哥本哈根召开《联合国气候变化框架公约》第１５次缔约方会议，旨在遏制全球气候变暖，温家宝总理出席会议。二、大气垂直结构¡大气上界¡大气上界的高度，常常因科学家们根据和目的不同而结果相差很大，因此要精确划定大气层上界的高度并为众人公认，始终是科学研究的一个难题。t一般以物理现象发生的最高高度为上界。极光发生在高纬度不同高度上，最高达到1000-1200Km称为大气的物理上界。由卫星探测的大气上界为2000-3000Km。大气垂直分层l

5、根据气温、水汽的垂直分布、大气扰动程度和电离现象等不同等特点，自下而上将大气分为五个层次。（P5）1.对流层（Troposphere）：下界为地面，上界随纬度和季节变化，平均厚度10-12km。通常在高纬为6-8km，中纬度10-12km，低纬度17-18km。夏季对流层的厚度比冬季高。对流层集中了大气质量的80％和全部水汽，与人类关系最为密切，大气中几乎所有的物理和化学过程都发生在该层。对流层具有三个主要特征。对流层中三个主要特征¬⑴气温随高度而降低。平均幅度为-0.65℃/100m。即γ＝0.65℃/100m称γ为对流层中气温垂直递减率。

6、¬⑵具有强烈的对流和湍流运动。是引起大气上下层动量、热量、能量和水汽等交换的主要方式。¬⑶气象要素沿水平方向分布不均匀。如温度、湿度等。l根据大气运动的不同特征通常将对流层分为：t摩擦层(frictionlayer)：摩擦层又称边界层，从地面到1-1.5km高度。其厚度夏季高于冬季，白天高于夜间，大风和扰动强烈的天气高于平稳天气。湍流输送是该层的基本运动特点，多涡动，各种气象要素都有明显的日变化。该层水汽、杂子含量多，因而低云、雾、霾、浮尘等出现频繁。t自由大气(freeatmosphere)：摩擦层以上称自由大气。摩擦作用忽略不计，大气运动

7、规律比较简单和清楚。自由大气的基本运动形式是层流，气流多波状系统。t对流层顶：厚度约为1-2km，温度随高度呈等温或逆温状态。2.平流层（Stratosphere）：厚度：自对流层顶到大约55km。特点：空气主要是水平运动；水汽含量少；气温随高度升高而递增（20～40km气温突增，形成臭氧层）；气层稳定利于飞机飞行。3.中间层（Mesosphere）：厚度：自平流层顶到85km左右。特点：气温随高度迅速下降；又称高空对流层。4.热层（Thermosphere）：厚度：85-800km。特点：气温随高度迅速增加；空气处于高度电离状态，又叫电离层

8、。5.逸散层（Exosphere）:厚度：热层顶以上。可高达3000km，地球大气向宇宙空间逸散的过渡区域。第二节气温t基本概念和知识点：气温的概念；太阳、地面和大