环境资源经济学工程概论课件 第四讲 大气环资源工程（一）

第四讲大气环境资源工程（一）大气环境资源概述赵睿新老师序言A、地球大气是一切生物和人类赖以生存最重要的环境。（1）许多生物的呼吸代谢：需要空气√（2）生物的食物来源-光合作用：√（3）抵抗紫外线的灼伤：√（4）生物生存所需的大气现象：风、雨、雾、霜、雪、雷电√B、地球大气是空气、阳光、清水的媒介一切生物和人类的生存均需要阳光、空气和清水，（1）空气直接与大气有关（2）阳光也要经过大气才到达地面（3）至于清水主要来自天空的降水.它们均与与大气密切相关C：地球大气对国民经济建设和社会发展中的作用（1）农业生产：产量、品质的提高；（2）防灾减灾发生在大气中的各种现象及其变化，如雨水和温暖等可以造福人类，但是它们也可带来灾害：严寒、酷暑、干旱和雨涝、冰雹、龙卷风等发生在大气中的气象灾害，每年给全世界带来数百亿美元的经济损失。（3）现代交通运输对飞机起飞、飞行和降落的影响对海港和轮船航行的影响对于铁路和公路交通的影响（4）旅游业（5）环境保护与全球生态系统臭氧变化、温室效应、碳交易市场（人力资源）（国际经济）（政治经济）大气的结构、组成和特性（了解）大气的结构对流层（1）范围:对流层在高度上是从地面（0千米）到大约18千米的范围低纬度地区:10~18km中纬度地区:10~12km高纬度地区：8~9km（2）温度:+17~－83℃气温随高度增加而降低(-6.5℃/1km)（3）气流:存在强烈的空气对流现象。地面的热空气不断向上扩散，高层的冷空气向下运动，形成在垂直方向上强烈的空气对流。结构：对流上层:5.5～（8-18）km；０℃以下对流中层:2~5.25km；对流下层:0～2km（大气边界层）平流层范围:(8~18)~(50~55)km温度:－83℃~－3℃气温随高度增加而升高气流:气体呈稳定的水平流动状态.中间层范围:55~85km温度:－3℃~－113℃气温随高度增加而降低.气流:气体呈自上而下的对流状态（也称上对流层）热成层范围:85~800km温度:－113℃~1000℃气温随高度增加而迅速升高.气流:空气稀薄,气体分子大部分呈电离状态（也称电离层）逸散层范围:800~3000km温度:气温随高度增加而递增.气流:空气密度极小,具有逃逸速度的粒子可以克服地球引力不断地逃往太空FigureSEQFigure\*ARABIC1大气的垂直结构大气的组成A.按照存在状态划分其组成地球大气是由多种物质组成的混合物：1.气态物质：氮气、氧气、二氧化碳、臭氧以及一些惰性气体。（主要成分）2.液态物质3.固态物质颗粒物。B.按照物质成分划分其组成（1）大量成分氮气、氧气、氩气一共占99.96%。（占大气总体积）（2）微量成分臭氧、二氧化碳、甲烷、氮氧化物和硫化物等C．大气成分比例气体名称化学分子式所占体积分数氮氧氩二氧化碳甲烷氖氪氢气一氧化二氮一氧化碳臭氧氨二氧化氮二氧化硫硫化氢水蒸汽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大气中的臭氧臭氧的形成：O2O·+·O（吸收紫外线的能量）O2+·OO3（形成化学键存储能量）总效果：3O22O3+ΔH（吸热）——吸收紫外线，保护生物臭氧的分解：O3O·+O2（吸收紫外线的能量）O·+·OO2（形成化学键放出能量）总效果：2O33O2-ΔH（放热）——维持平流层温度上升大气中的臭氧分布是随着高度、纬度等不同因素而变化的。在近地面层臭氧含量很少；从10km高度开始逐渐增加；在12～15km以上高度含量增加特别显著；在20～