自然地理学第三章大气和气候

《自然地理学第三章大气和气候》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、第一节大气的组成和热能第二节大气水分和降水第三节大气运动和天气系统第四节气候的形成第五节气候变化第三章大气和气候复习与总结一、大气的成分通常把除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体，称为干洁空气，简称干空气。它是地球大气的主体，主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，此外还有少量氢、氖、氙、臭氧等稀有气体。地球大气是多种物质的混合物，由干洁大气、水汽、悬浮颗粒或杂质组成。（1）氮和氧氮气占大气容积的78％，主要通过豆科植物固定于土壤中。作用：对太阳辐射远紫外光谱具有选择性吸收。氧气占容积的21％，它是动植物赖以生存繁殖的必要条件。1、干洁空气主要分布在10－40km高度，极大值在20－25km附近

2、，称为臭氧层。作用：具有强烈吸收太阳紫外辐射的能力。现在大量氟利昂的产生使平流层臭氧层破坏，南极出现臭氧层空洞，将会引起严重的气候生物效应。只占大气容积的0.03％。作用：对太阳短波辐射吸收很少，但是能够强烈吸收地表长波辐射，致使从地表辐射的热量不易散失到太空。它可能改变大气热平衡，导致地面和低层大气升温，引起严重的气候问题（温室效应）。（2）二氧化碳（3）臭氧2、水汽大气中水汽主要来源于水面蒸发和植物蒸腾，特别是海洋蒸发。分布：地面水汽含量一般随纬度增加而减少，离海洋愈远水汽含量愈少。作用：水汽在天气变化、大气能量转换过程中及大气与地面的能量交换中起着重要的作用。（原因：大气中水汽是唯一能

3、发生相变的成分，水汽能强烈吸收和放出长波辐射能，在相变过程中还能释放和吸收热量。）也称为大气气溶胶粒子。主要成分包括水滴、冰晶、大气尘埃和其他杂质。3、固、液体杂质（悬浮颗粒）来源：自然源包括火山灰、宇宙尘埃、陨石灰烬、植物花粉孢子、岩石风化后的粉尘、树木燃烧灰烬等。人工源主要是人类活动排放的烟、粉尘等。分布：在空间上，一般陆地大于海洋，城市大于农村；在时间上，一般夜间悬浮的粒子多于白天，冬季多于夏季。作用：最易使水汽凝结，是成云致雨的重要条件。能吸收部分太阳辐射并散射辐射，改变大气透明度。对太阳辐射的影响和增大散射辐射、大气逆辐射，可能破坏地球的辐射平衡。成云致雨的必要条件主要成分次要成分

4、水汽固体杂质生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成主要作用干洁空气O3N2O2CO2大气各成分的作用二、大气的结构（1）大气上界几种说法：理论上认为不存在大气上界；气象学家观点：极光出现的最大高度（1200km）定为大气上界；物理、化学家观点：3000km左右高空定为大气上界。（2）大气质量整个地球大气的总质量为5.14×1018kg。1、大气质量2、大气压力（1）气压定义：从观测高度到大气上界单位面积上（横截面积1cm2）铅直空气柱的重量为大气压强，简称气压。气压的测量：水银气

5、压表和空盒气压计。气压的单位：毫米汞柱、帕斯卡（Pa）,气象学上用百帕（hPa）为单位。百帕（hPa）也常常用来表示海拔高度。标准大气压：气象学把温度为0℃，纬度为45度的海平面气压作为标准大气压。水平气压场：根据各地同一时刻的海平面气压值，在地图上用等压线绘出高、低气压的分布区域，就是水平气压场。气压场中一般分为低气压、高气压、低压槽、高压脊及鞍形区域。（2）气压的垂直分布一般而言，气压随着高度升高而降低。其实际变化与气温和气压条件有关：①在气压相同的条件下，气柱温度愈高，单位气压高度差愈大，气压垂直梯度愈小；②在相同气温下，气压愈高，单位气压高度差愈小，气压垂直梯度愈大。3、大气分层（1

6、）按照分子组成，分为均质层和非均质层。（2）按照化学和物理性质，分为光化层和离子层。（3）在气象学上按照温度和运动情况，分五层：对流层、平流层、中间层、暖层、散逸层。4、标准大气大气的垂直分层对流层平流层对流旺盛近地面，纬度不同厚度变；高度增来温度减，只因热源是地面；天气复杂且多变，风云雨雪较常见气温初稳后升热只因层中臭氧多水平流动天气好高空飞行很适合上冷下热高空对流电离层高层大气电离层能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用三、大气的热能1、太阳辐射太阳常数：在日地平均距离（1.496×108km）上，大气顶界垂直于太阳光线的单位面积上每分钟接受的太阳辐射称为太阳常数，用S0表示。（1）几个

7、基本概念短波辐射：相对于地球辐射来说，太阳辐射的波长比较短，故称太阳辐射为短波辐射。太阳辐射强度：表示太阳辐射能强弱的物理量，即单位时间内垂直投射在单位面积上的太阳辐射能。（2）大气对太阳辐射的吸收、散射和反射作用（3）太阳总辐射①太阳总辐射的构成：②太阳总辐射的变化：③地面对总辐射的反射率：2、大气能量及其保温效应①太阳辐射的直接吸收：②对地面辐射的吸收：③潜热输送：④感热输送：（1）大气的能量来源：大气辐