大氣的組成和結(jié)構(gòu)

第一節(jié)大氣的組成和結(jié)構(gòu)精選課件一、大氣組成二、大氣圈的結(jié)構(gòu)精選課件地球外表的外層是多種氣體混合組成的空氣，受地球重力作用，圍繞地球占有一定的空間，稱為地球大氣，簡稱大氣〔Atmosphere〕。地球大氣精選課件精選課件大氣不停地運(yùn)動(dòng)，不斷地變化，呈現(xiàn)出各種各樣的天氣〔Weather〕現(xiàn)象。大氣的狀態(tài)用氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)、云、降水、能見度等氣象要素〔MeteorologicalElement〕表示。地球大氣精選課件1、干潔空氣〔DryAir〕除水汽、氣溶膠以外的整個(gè)混合氣體2、水汽〔WaterVapor〕垂直和水平分布差異較大；大氣中唯一能發(fā)生相變的成分，來源于地面，含量變化。容積計(jì)約占0~5%。3、氣溶膠粒子〔大氣雜質(zhì)〕〔Aerosols〕 水汽凝結(jié)物水滴和冰晶懸浮的固體微粒煙粒、鹽粒、塵粒、各種凝結(jié)核以及帶電離子等。一、大氣組成精選課件1、干潔空氣O3：主要分布于10~50km高度的平流層大氣中，極大值在20~35km之間。O3可以強(qiáng)烈吸收太陽紫外線輻射而增溫，同時(shí)也使地球生物免受了過多紫外線〔Ultraviolet〕的照射。N2占大氣質(zhì)量的78%，O2占大氣質(zhì)量的21%.精選課件干潔大氣之CO2CO2：吸收地面受熱后放出的長波輻射，對地球具有“溫室效應(yīng)〞〔GreenHouseEffect〕的作用。對天氣影響較大的成分二氧化碳含量分布特點(diǎn)：工業(yè)區(qū)多、農(nóng)村少同一地區(qū)冬季多、夏季少夜間多、白天少陰天多、晴天少精選課件討論總結(jié)：

二氧化碳在空氣中質(zhì)量分?jǐn)?shù)發(fā)生變化的原因？精選課件水汽在大氣中所占的比例很小，僅0.1%-3%，卻是大氣中最活潑的成分。水對于地球上生命的有重要意義。2、水汽精選課件水汽的分布：水平地理分布不均。大氣中的水汽含量隨高度的增加而逐漸減少。約50%的水汽集中在約2km以下，約大于90%的水汽集中在5km以下；99%的水汽集中在對流層。水汽是成云致雨的物質(zhì)根底，故大多數(shù)復(fù)雜天氣均出現(xiàn)在中低空，高空晴朗。2、水汽精選課件水汽之對天氣的影響：1、水汽相變產(chǎn)生云、霧、露、霜、雨、雪、雹等天氣現(xiàn)象。2、相變過程中放出或吸收熱量，影響地面和空氣的溫度。3、水汽與氣溫及天氣變化關(guān)系密切：大氣運(yùn)動(dòng)中的水汽通過狀態(tài)變化傳輸熱量。精選課件〔1〕定義氣溶膠(Aerosols)：指懸浮在大氣中的固體微粒和水汽凝結(jié)物。3、大氣氣溶膠精選課件〔2〕對天氣的影響：充當(dāng)水汽的凝結(jié)核，在云、霧、降水等的形成過程中起著重要作用。在一定的天氣條件下，氣溶膠粒子常聚集在一起，形成霾、風(fēng)沙浮塵等視程障礙現(xiàn)象，使大氣透明度變差；吸收、散射和反射地面和太陽輻射，影響大氣溫度；3、大氣氣溶膠精選課件成云致雨的必要條件主要成分次要成分水汽固體雜質(zhì)生物體的根本成分維持生物活動(dòng)的必要物質(zhì)植物光合作用的原料；對地面保溫吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害成云致雨的必要條件大氣組成主要作用干潔空氣O3氮氧CO2大氣各成分的作用對地面保溫精選課件看視頻，試著解釋其中的科學(xué)道理精選課件

1、大氣垂直分層依據(jù)

2、大氣分層及各層特征二、大氣圈的結(jié)構(gòu)精選課件?T為溫度變化量?Z為高度變化量一、大氣垂直分層的依據(jù)——?dú)鉁卮怪边f減率氣溫垂直遞減率的定義：?ZTT+?TZZ+?Z在對流層中，平均取γ=0.6-0.65oC/100m精選課件大氣層狀結(jié)構(gòu)：對流層〔Troposphere〕平流層/同溫層〔Stratosphere〕中間層〔Mesosphere〕暖層/電離層〔Thermosphere〕外逸層〔Exosphere〕二、大氣垂直分層結(jié)構(gòu)精選課件8090km5060km89km1012kmATMOSPHERICLEVELSTroposphereStratosphereMesosphereTropopauseThermosphereExosphere大氣的分層暖層散逸層對流層平流層中間層對流層頂1718km1600km垂直分層的高度精選課件1、對流層對流層〔Troposphere〕是緊貼地面的一層，它受地面的影響最大。因?yàn)榈孛娓浇目諝馐軣嵘仙?，而位于上面的冷空氣下沉，發(fā)生對流運(yùn)動(dòng)，故得名對流層。對流層頂高度：平均說來，低緯度對流層頂高、高緯度對流層頂?shù)?。同一地區(qū)，對流層頂高度夏季高于冬季。二、大氣垂直分層結(jié)構(gòu)精選課件對流層集中了約75%的大氣質(zhì)量和90%以上的水汽。對流層大氣熱量的直接來源主要是空氣吸收地面發(fā)出的長波輻射，靠近地面的空氣受熱后熱量再向高處傳遞。對流層中，水汽和二氧化碳對大氣溫度變化的影響最大。1對流層對流層：精選課件對流層的重要特征：氣溫隨著高度的增高而降低具有強(qiáng)烈的對流和湍流運(yùn)動(dòng)各氣象要素水平分布不均勻

因?yàn)榇髿獠荒芪仗柖滩ㄝ椛?，但地面能吸收太陽輻射而升溫并放出長波輻射，大氣主要通過吸收地面的長波輻射和通過對流、湍流等方式從地面吸收熱量才能升溫，因而越接近地面的大氣得到的熱量越多，造成對流層的氣溫隨高度升高而降低。低層空氣由于從地面得到熱量使之受熱上升，高層冷空氣下沉，從而造成對流層內(nèi)存在強(qiáng)烈的垂直混合作用。熱帶地面溫度高，垂直混合能到很高高度，對流層頂高度高；極地地面溫度低，垂直混合作用弱，對流層頂高度低。氣象要素水平分布不均勻。由于各地緯度和地表性質(zhì)的差異，地面上空空氣在水平方向上具有不同物理屬性，溫、壓、濕等要素水平分布不均勻，從而產(chǎn)生各種天氣過程和天氣變化。精選課件多數(shù)天氣發(fā)生在對流層中，包括云、降水和風(fēng)，特別是引起對流云開展的垂直氣流。1對流層精選課件下層〔離地面1500m高度以下〕－又名摩擦層，空氣運(yùn)動(dòng)受地形擾動(dòng)和地表摩擦作用最大，氣流混亂。中層〔摩擦層頂?shù)?000m高度〕－空氣運(yùn)動(dòng)受地表影響較小，氣流相對平穩(wěn)，可代表對流層氣流的根本趨勢，云和降水大多生成于這一層。上層〔從6000m到對流層頂〕－受地表影響更小，水汽含量很少，氣溫通常在0以下，各種云多由冰晶或過冷水滴組成。1500m高度以上的大氣因?yàn)閹缀醪皇苁艿乇砟Σ磷饔玫挠绊?--自由大氣。按氣流和天氣現(xiàn)象分布的特點(diǎn)，對流層可分為三個(gè)層次：1對流層精選課件在對流層的頂部直到55km，氣流運(yùn)動(dòng)相當(dāng)平衡，而且主要以水平運(yùn)動(dòng)為主，故稱為平流層〔Stratosphere〕。平流層下部溫度隨高度變化很小，平流層上部因?yàn)榇嬖诔粞鯇?，臭氧吸收太陽紫外輻射使大氣溫度增加?、平流層精選課件平流層的現(xiàn)象：1、大氣很穩(wěn)定，空氣的垂直運(yùn)動(dòng)很微弱，多為平流運(yùn)動(dòng)。2、水汽和雜質(zhì)含量很少，幾乎沒有對流層中所出現(xiàn)的各種天氣現(xiàn)象。3、大氣透明度高，天氣晴朗，飛行氣象條件好。精選課件平流層的特征：氣溫隨高度的升高而升高。大氣層結(jié)穩(wěn)定，垂直運(yùn)動(dòng)受到抑制。水平風(fēng)速大：冬季極地有時(shí)出現(xiàn)80米/秒以上的強(qiáng)風(fēng)。大氣密度小，空氣阻力小，顛簸極少。天空黯淡。精選課件平流層對飛行的影響有利方面：氣流平穩(wěn)、空氣干潔、能見度好、飛行阻力小，有利于大型飛機(jī)飛行。不利方面：空氣密度小，發(fā)動(dòng)機(jī)效率降低，飛機(jī)對操縱的反映緩慢。平流層：精選課件3、中間層、熱層、外逸層中間層在50~85km高度，是大氣中最冷的局部。水汽極少，雖然不穩(wěn)定，但是沒有什么天氣現(xiàn)象。熱層〔暖層〕在85km~800km以上，太陽輻射中的強(qiáng)紫外輻射造成了熱層的高溫。雖然溫度是最高，但是大氣極其稀薄。精選課件熱層頂以上的大氣統(tǒng)稱為外逸層，又叫外層。它是大氣的最高層，高度離地表800km以上，厚度可達(dá)2000~3000km。外逸層中溫度很高，空氣十分稀薄，受地球引力場的約束很弱，一些高速運(yùn)動(dòng)著的空氣分子可以掙脫地球的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空間。3、中間層、熱