環(huán)境資源經(jīng)濟(jì)學(xué)工程概論課件 第四講 大氣環(huán)資源工程（一）

第四講大氣環(huán)境資源工程（一）大氣環(huán)境資源概述趙睿新老師序言A、地球大氣是一切生物和人類賴以生存最重要的環(huán)境。（1）許多生物的呼吸代謝：需要空氣√（2）生物的食物來源-光合作用：√（3）抵抗紫外線的灼傷：√（4）生物生存所需的大氣現(xiàn)象：風(fēng)、雨、霧、霜、雪、雷電√B、地球大氣是空氣、陽光、清水的媒介一切生物和人類的生存均需要陽光、空氣和清水，（1）空氣直接與大氣有關(guān)（2）陽光也要經(jīng)過大氣才到達(dá)地面（3）至于清水主要來自天空的降水.它們均與與大氣密切相關(guān)C：地球大氣對國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展中的作用（1）農(nóng)業(yè)生產(chǎn)：產(chǎn)量、品質(zhì)的提高；（2）防災(zāi)減災(zāi)發(fā)生在大氣中的各種現(xiàn)象及其變化，如雨水和溫暖等可以造福人類，但是它們也可帶來災(zāi)害：嚴(yán)寒、酷暑、干旱和雨澇、冰雹、龍卷風(fēng)等發(fā)生在大氣中的氣象災(zāi)害，每年給全世界帶來數(shù)百億美元的經(jīng)濟(jì)損失。（3）現(xiàn)代交通運(yùn)輸對飛機(jī)起飛、飛行和降落的影響對海港和輪船航行的影響對于鐵路和公路交通的影響（4）旅游業(yè)（5）環(huán)境保護(hù)與全球生態(tài)系統(tǒng)臭氧變化、溫室效應(yīng)、碳交易市場（人力資源）（國際經(jīng)濟(jì)）（政治經(jīng)濟(jì)）大氣的結(jié)構(gòu)、組成和特性（了解）大氣的結(jié)構(gòu)對流層（1）范圍:對流層在高度上是從地面（0千米）到大約18千米的范圍低緯度地區(qū):10~18km中緯度地區(qū):10~12km高緯度地區(qū)：8~9km（2）溫度:+17~－83℃氣溫隨高度增加而降低(-6.5℃/1km)（3）氣流:存在強(qiáng)烈的空氣對流現(xiàn)象。地面的熱空氣不斷向上擴(kuò)散，高層的冷空氣向下運(yùn)動(dòng)，形成在垂直方向上強(qiáng)烈的空氣對流。結(jié)構(gòu)：對流上層:5.5～（8-18）km；０℃以下對流中層:2~5.25km；對流下層:0～2km（大氣邊界層）平流層范圍:(8~18)~(50~55)km溫度:－83℃~－3℃氣溫隨高度增加而升高氣流:氣體呈穩(wěn)定的水平流動(dòng)狀態(tài).中間層范圍:55~85km溫度:－3℃~－113℃氣溫隨高度增加而降低.氣流:氣體呈自上而下的對流狀態(tài)（也稱上對流層）熱成層范圍:85~800km溫度:－113℃~1000℃氣溫隨高度增加而迅速升高.氣流:空氣稀薄,氣體分子大部分呈電離狀態(tài)（也稱電離層）逸散層范圍:800~3000km溫度:氣溫隨高度增加而遞增.氣流:空氣密度極小,具有逃逸速度的粒子可以克服地球引力不斷地逃往太空FigureSEQFigure\*ARABIC1大氣的垂直結(jié)構(gòu)大氣的組成A.按照存在狀態(tài)劃分其組成地球大氣是由多種物質(zhì)組成的混合物：1.氣態(tài)物質(zhì)：氮?dú)?、氧氣、二氧化碳、臭氧以及一些惰性氣體。（主要成分）2.液態(tài)物質(zhì)3.固態(tài)物質(zhì)顆粒物。B.按照物質(zhì)成分劃分其組成（1）大量成分氮?dú)?、氧氣、氬氣一共?9.96%。（占大氣總體積）（2）微量成分臭氧、二氧化碳、甲烷、氮氧化物和硫化物等C．大氣成分比例氣體名稱化學(xué)分子式所占體積分?jǐn)?shù)氮氧氬二氧化碳甲烷氖氪氫氣一氧化二氮一氧化碳臭氧氨二氧化氮二氧化硫硫化氫水蒸汽N2O2ArCO2CH4NeKrH2N2OCOO3NH3NO2SO2H2SH2O78.08%20.950.93%3.4×10-42×10-61.8×10-61×10-65×10-73×10-75×10-5~2×10-72.5×10-8~1×10-54×10-91×10-91×10-951×10-111%~1×10-6D.微量成分①大氣中的臭氧臭氧的形成：O2O·+·O（吸收紫外線的能量）O2+·OO3（形成化學(xué)鍵存儲(chǔ)能量）總效果：3O22O3+ΔH（吸熱）——吸收紫外線，保護(hù)生物臭氧的分解：O3O·+O2（吸收紫外線的能量）O·+·OO2（形成化學(xué)鍵放出能量）總效果：2O33O2-ΔH（放熱）——維持平流層溫度上升大氣中的臭氧分布是隨著高度、緯度等不同因素而變化的。在近地面層臭氧含量很少；從10km高度開始逐漸增加；在12～15km以上高度含量增加特別顯著；在20～