大氣效應及建模

1、大氣效應及建模大氣效應及建模大氣組成大氣效應大氣糾正大氣組成大氣效應大氣糾正大氣組成大氣垂直結構Troposphere(對流層)Stratosphere(平流層) Mesosphere(中間層) Thermosphere(熱層)大氣組成大氣垂直結構Troposphere(對流層)大氣組成對流層鄰近地表的一層。厚度最薄，大氣質量80%，水汽90%。低緯：1618km; 中緯：1012km;高緯：79km.特點：溫度隨高度增加不斷下降，平均6.5C/km，天氣變化都發(fā)生在該層。垂直方向空氣運動激烈。自地面至2m高的范圍為貼地層, 晝夜溫度變化10C。從地面到12km的為行星邊界層，富含氣溶膠粒子，

2、氣溶膠密度隨高度指數衰減。在行星邊界層以上，主要為分子散射。大氣組成對流層大氣組成平流層 從對流層頂到5055km。約20%大氣質量，水汽少，臭氧(1040km)豐富，吸收太陽紫外輻射，氣體密度低，分子動能大。特點：2032km, 同溫層。同溫層之上，溫度隨高度增加而增加，到平流層頂溫度停止增加。無垂直運動，穩(wěn)定，導致氣溶膠可以停留很長時間。大氣組成平流層大氣組成熱層從中間層頂到幾百公里。特點：密度很低，溫度約5002000K。又稱電離層，反射無線電波。沒有固定的化學組成。中間層從平流層頂到8085km。特點：溫度遞減化學組成非常均勻，壓力很低。中間層頂的溫度通常最低：-95C大氣組成熱層中間

3、層大氣組成Atmospheric ConstituentsPermanent Gases: 基本比例固定，且沒有空間變化。Nitrogen (N2): 78.084% by volume Oxygen (O2): 20.948% Argon (Ar): 0.934% Carbon dioxide (CO2): 0.033% 濃度可變1317mm強吸收，地表輻射能量被截留在大氣層內，“溫室效應”。隨年代增加而不斷增加，5月份最多，10月份最少。北半球南半球大氣組成Atmospheric Constituents大氣組成Gases with Variable Concentration: 隨空間及

4、時間變化明顯。Water vapour (H2O) ：04%隨溫度、氣壓有劇烈變化，有很強的時空變化特性。集中在對流層下半部，隨高度增加而急劇遞減。Ozone (O3) ：012*10-4吸收紫外，導致平流層增溫，有明顯的地區(qū)和季節(jié)性變化。垂直結構也比較復雜。Sulphur dioxide (SO2) Nitrogen dioxide (NO2) Ammonia (NH3) Nitric oxide (NO) Hydrogen sulphide (H2S) Nitric acid vapour (HNO3) Nitrous oxide (N2O) Carbon monoxide (CO)大氣組

5、成Gases with Variable Concen大氣組成Solid and liquid particulates: 氣溶膠、水滴、冰晶，可能會聚集為云和霾。氣溶膠：大氣中大量懸浮的固體和液體粒子。 典型的有霾(灰塵)、煙、霧氣溶膠來源: 1）自然：火山、沙暴、林火煙灰、各種酸性粒子。2）人類活動：工業(yè)、交通、建筑、農業(yè)等氣溶膠大小: 5*10-3 0.2mm, 愛根核(Aitken nuclei)； 0.2 1mm, 大粒子； 1mm,巨粒子氣溶膠分布: 對流層內：濃度隨高度指數衰減(由于降水，不能維持很久)平流層中：穩(wěn)定大氣組成Solid and liquid particula大氣

6、效應Gaseous Absorption (H2O)0.00.20.40.60.81.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0大氣效應Gaseous Absorption (H2O)0.大氣效應Gaseous Absorption (O3)0.00.20.40.60.81.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0大氣效應Gaseous Absorption (O3)0.0大氣效應Gaseous Absorption (O2)0.00

7、.20.40.60.81.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0大氣效應Gaseous Absorption (O2)0.0Gaseous Absorption (CO2)0.00.20.40.60.81.00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.42.62.83.03.23.43.63.84.0Gaseous Absorption (CO2)0.00.2大氣效應 經過大氣層的太陽輻射大氣效應 經過大氣層的太陽輻射大氣效應實際的大氣透過率受散射與吸收影響。大氣效應實際的大氣透過率受散射與吸收影響。大氣效應建模大氣效應建模大氣效應建模Absorbing ground大氣的等效反射：大氣效應建模Absorbing ground大氣的等效反射：大氣效應建模EiEt大氣的透射：大氣效應建模EiEt大氣的透射：大氣效應建模地表的反射：大氣效應建模地表的反射：大氣效應建模vErE0大氣的透射：大氣效應建模vErE0大氣的透射：大氣效應建模表觀反射率：大氣效應建模表觀反射率：大氣效