大气科学概论-第二讲(大气的基本知识)ppt课件.ppt

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1、大气科学导论第一讲概述第二讲大气的基本知识第三讲大气运动的基本规律第四讲关于气团和锋的介绍第五讲气旋与反气旋（热带气旋）第六讲海气相互作用的产物——厄尔尼诺第七讲天气预报简介第八讲气候变化与全球变暖课程内容第二讲大气科学的基本知识2.1大气的组成2.2大气的基本物理性质2.3大气的垂直结构第一节大气的组成干洁大气（即干空气）CleanAir水汽Moisture悬浮在大气中的固液态杂质Impurity地球大气由三个部分组成:低层大气的主要成分一干洁大气干洁大气的定义：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。干

2、洁大气的成分变化：0~90km:主要成分和含量比例基本保持不变。90km以上:氮稍有减少,氧稍有增多,氩和二氧化碳明显减少,其中氧分子和氮分子开始离解。各种成分介绍：氮气（N2)：存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。氧气（O2）：是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参加大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。臭氧（O3）：时空变化：时间变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。空间变化：水平：由赤道向两极增加。垂直：55～60km，

3、含量极少。20～25km，达最大值，形成臭氧层；12～15km以上，含量增加特别显著；从10km向上，逐渐增加；近地面，含量很少；这幅图显示的是臭氧洞。1986年，南极的臭氧量仅是30年前的一半。1988年，曾发现北半球上空臭氧层已比20年前要薄3%。这种变化足以使皮肤癌的病例增加。臭氧能够吸收紫外线，减少生物直接遭受紫外线的照射，陆地上的生物便能在此一保护伞下，顺利的生长与繁殖。臭氧的作用：对紫外线有着极其重要的调控制作用。对高层大气有明显的增温作用。二氧化碳（CO2）：来源：生物的呼吸、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧和分解

4、、火山喷发作用等。时空变化：时间变化：a)白天、晴天、夏季时的浓度小于黑夜、阴天、冬季。b)工业革命前小于工业革命后。空间变化：水平：城市大于农村垂直：0～20km，含量最高；20km以上，含量显著减少。CO2的作用：绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使地面保持较高的温度，产生“温室效应”。温室效应模式图Greenhouseeffect14二、水汽Moisture来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及植物表面的蒸腾。时间：夏季多于冬季空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。

5、时空变化：在天气气候变化中扮演了重要角色。能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放出长波辐射，对大气起着“温室效应”。作用：水汽在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。三、大气中的杂质Impurity气溶胶粒子(Aerosol)定义：大气中沉降速率极小、尺度在10-4μm到100μm之间的固态和液态微粒。分类：液体质粒、固体质粒固体质粒的来源：有机质数量较少，大多为植物花粉、微生物和细菌等；无机质数量较多，主要来源于：尘粒、烟粒、海洋中浪花飞溅的盐粒，流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等

6、。吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地面的太阳辐射；缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而失去的热量；降低大气透明度，影响大气能见度；充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。气溶胶的作用大气中的污染物质：Pollutant定义：由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的大气成分发生对生物界有害的变化。分布：空间垂直：主要集中在3km以下的低层大气中。水平：城市多，农村少；陆地多，海洋少；时间：冬季多，夏季少；清晨和夜间多，午后少。火山爆发、风吹扬沙和沙尘暴、雷击森林失火等。来源：自然过程形成人为过

7、程造成工业和交通上煤炭、石油、天然气的使用，农业上化肥、农药的喷施，生活上制冷采暖的排放与泄漏等。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然PM2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。21危害第二节大气的基本物理性质在气象学上，大气的物理性状主要以气象要素和空气状态方程来表征

8、。一、主要气象要素气象要素是指表示大气属性和大气现象的物理量，如气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度等等。气温气压湿度降水风云量能见度主要气象要素1、定义：表示大气冷热程度的物理量，反映一定条件下空气分子平均动能大小。通常指距地面1.5m高处百叶箱中的空气温度。