农业气象学-大气ppt课件.ppt

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1、第一章大气由于引力作用而环绕行星的气体圈层叫做行星大气。地球大气又简称大气(atmosphere)，地球上的整个空气层称为大气圈。第一章大气大气的组成和垂直结构§1§2§3大气污染大气与农业退出§1大气的组成和垂直结构大气的组成大气的垂直结构一二1.干洁大气:除去水汽及其它悬浮的固体和液体质粒的混合空气。一.大气的组成气体容积含量（%）分子量临界温度(℃)氮气78.08428.0134-147.2氧气20.94631.9988-118.9氩0.93439.948-122.0二氧化碳0.03844.0099531.0臭

2、氧0～7×10-847.9982-5.0表1.干洁大气的主要成分干洁大气特点气体的组成成分比较稳定干洁大气是永久气体在气象学中，通常将干洁空气作为“单一”气体来处理，其分子量为28.966。大气中几种主要气体简介（1）氮气（nitrogen,N2）大气中含量最大的气体成份，影响大气的密度、气压。氮是生物体的重要组成元素，是肥料三要素之一。在气象学中并没有特殊的作用。（2）氧气（oxygen,O2）各种生命活动不可缺少的物质能吸收太阳辐射中的紫外线(ultraviolet,UV)，使到达地面的紫外线减少，同时影响大气的

3、温度（3）臭氧(ozone,O3)生消原因：O2───→O+OO+O2───→O3O3+O───→O2+O2紫外线紫外线紫外线臭氧的时空分布规律空间变化特点：10km以下含量很少，20～25km浓度最大，称为臭氧层（ozonelayer)时间变化特点：随季节而变化，春季最大，夏季最小臭氧的作用能强烈地吸收太阳辐射中的紫外线（特别是对生物有很强伤害作用的波长小于0.29微米的紫外线）。对人和地球上的生态系统起到了屏障和保护作用。对高层大气有“加热”作用，使10至50km高度的气层温度增高。臭氧洞(ozonehole──

4、一个重要的环境问题80年代初，在南极大陆发现了臭氧含量明显减少的大片区域，称为臭氧洞。产生原因：人类活动释放的大量含氯氟烃（CFC），对臭氧层有破坏作用。CFC在高层带电粒子的作用下会离解出氯离子Cl-，而Cl-在以下过程中可起催化作用：紫外线O3+O2O2Cl-臭氧层破坏所造成的后果由于缺少臭氧层的屏障作用，大量对人类和其它生物有害的太阳紫外线可以到达地面，对生物产生严重的伤害。对人的伤害：皮肤癌、眼癌、青光眼、白内障等疾病的患病率大幅度上升。据估计，紫外线透过率每增加10%，这几种疾病的患病率可增加20至60%。

5、这种情况对喜欢日光浴（sunbath）的西方国家影响尤为明显。地中海滨的日光浴人群(2001年4月1日摄)地中海滨的日光浴人群(2001年4月1日摄)（4）二氧化碳（carbondioxide,CO2）植物进行光合作用、制造有机物质的重要原料能吸收地面与大气的红外辐射(infrared,IR)，对地面具有保温作用--温室效应(greenhouseeffect)二氧化碳的作用CO2的生成：生物呼吸、有机物的分解、燃烧、火山爆发、岩石风化、海洋释放等。CO2的消失：植物光合作用(photosynthesis)、沉积、海洋

6、吸收等。大气中二氧化碳的循环(Cycleofcarbondioxideintheatmosphere)大气中CO2的生消过程大气中二氧化碳的变化规律CO2的日变化(diurnalvariation)：主要取决于光合作用白天午后达最低值，日出前后达最高值CO2的年变化(annualvariation)：秋季达最低值，春季达最大值CO2的长期变化(long-termchange)：由于人类活动，大气中CO2浓度不断升高。在十七世纪工业革命前,全球平均大约为280ppm，但现在则高达380ppm.大气中CO2浓度的年变化夏

7、威夷1992年至2001年平均二氧化碳浓度的年变化曲线大气中CO2浓度的变化大气中CO2浓度的变化因温室效应，其浓度升高将导致全球变暖。用各种气候数学模型进行的模拟计算，CO2倍增（相对于工业革命前的270至280ppm）将使全球平均气温上升1.5到4.5℃，平均估计值大约为3℃。未来的100年内全球平均气温可能上升1.4到5.8℃。这样大幅度的气温变化必然会引发一系列重大的环境变化。大气中CO2浓度增加对全球环境的影响1000年以来CO2浓度和北半球平均气温曲线气温为估计值（深蓝色）或观测值（浅蓝色）与1960─1

8、990年基准值之差气候变暖的后果影响全球水分平衡，引发极端气候现象频繁发生；如寒潮、热浪、台(飓)风、暴雨、龙卷风等影响生物的生态适应性；影响农作物的产量和品质；冰雪消融，海平面上升全球变暖将使北极、格陵兰岛、南极和高山上的积雪融化，导致海平面上升。据计算，如果全球冰雪全部消融，全球海平面将上升约69m！未来的100年内全球海平面将比目前上升9