大气科学概论第三大气主要成分

大气科学概论课件第三大气主要成分第一页，共三十页，2022年，8月28日

2.3

大气中的水汽

水汽含量虽不多，仅仅占大气成份的0.1%--3%，却是大气中最活跃的成份。2.3.1水汽的特性

来源：大气中的水汽主要来源于江、河、湖、海及潮湿物体表面的水分蒸发和植物的蒸腾。第二页，共三十页，2022年，8月28日

作用：1、在大气温度变化的范围内，它可以凝结或凝华为水滴或冰晶，成云致雨，落雪降雹(云、雾、露、霜、雨、雪、雾凇、雨凇、冰雹…），是天气变化中的一个重要角色。

第三页，共三十页，2022年，8月28日

第四页，共三十页，2022年，8月28日

第五页，共三十页，2022年，8月28日

第六页，共三十页，2022年，8月28日第七页，共三十页，2022年，8月28日

第八页，共三十页，2022年，8月28日

第九页，共三十页，2022年，8月28日

第十页，共三十页，2022年，8月28日

第十一页，共三十页，2022年，8月28日

第十二页，共三十页，2022年，8月28日

第十三页，共三十页，2022年，8月28日

第十四页，共三十页，2022年，8月28日第十五页，共三十页，2022年，8月28日2、水汽能强烈吸收和放出长波辐射，直接影响地面和空气的温度。

水的相变和水分循环不仅把大气圈、海洋、陆地和生物圈紧密地联系在一起，而且对大气运动的能量转换和变化，以及对地面和大气温度都有重要的影响。第十六页，共三十页，2022年，8月28日

水汽是自然条件下，大气中唯一可以发生相变,能以固、液、气三种相态存在的成份。

小知识：同是气态物质，却称为氧气、氩气等称“气”，而水汽却称成“汽”？why?

总之，由于水对于地球上生命的意义以及水在地球大气条件下的三相变化，使水汽不同于其他微量气体而更具重要性。第十七页，共三十页，2022年，8月28日

2.4大气气溶胶(大气颗粒物）

气溶胶原意是指悬浮在气体中的固体和（或）液体微粒与气体载体组成的多相体系。

大气中含有悬浮着的各种固体和液体粒子，例如尘埃、烟粒、微生物、植物的孢子和花粉，以及由水和冰组成的云雾滴、冰晶和雨雪等粒子。

所以可以把空气看成是一种气溶胶。第十八页，共三十页，2022年，8月28日

2.3.1气溶胶粒子的分布

一、气溶胶粒子的分类

按尺度大小对气溶胶粒子的分类

爱根核（半径r<0.1μm）

大粒子（0.1μm<r<1μm）

巨粒子（半径r>1μm）

小离子（半径r<0.005μm）

大离子（半径r>0.005μm）第十九页，共三十页，2022年，8月28日

按在空中停留时间对气溶胶粒子的分类

降尘：(直径D>10μm)

飘尘：(直径D<10μm)二、气溶胶粒子的分布：

气溶胶粒子的浓度分布受地理位置、地形、地表性质、人类居住情况、距污染源的远近程度、气象条件的影响，所以，不同地方浓度分布不一样。第二十页，共三十页，2022年，8月28日

气溶胶粒子

浓度的水平分布

通常陆上>海洋上城市>乡村低空>高空阴天>晴天晚间>白天冬季>夏季见图第二十一页，共三十页，2022年，8月28日

气溶胶粒子浓度的垂直分布：

对流层中气溶胶粒子浓度随高度按指数减小，对流层顶达到最小。

平流层中气溶胶粒子浓度又有些增加，在20km左右出现一个气溶胶层。第二十二页，共三十页，2022年，8月28日

2.3.2气溶胶粒子的来源

气溶胶粒子的来源很广，有自然的，也有人为的

一、土壤、岩石风化及火山喷发的尘埃

如1991.6非律宾皮纳图博强火山爆发

二、烟尘及工业粉尘

人类活动产生的气溶胶粒子的浓度有明显的日变化：

清晨，浓度最大；

中午前后，浓度最小

黄昏，浓度又增加；

夜间，浓度再次减小。第二十三页，共三十页，2022年，8月28日

三、海沫破裂干涸成核

海沫破裂产出海盐水滴，蒸发干涸形成巨核和爱根核。四、气-粒转化

爱根核由大气中微量气体转化而来。如so2经光化学氧化作用，高温下能生成硫酸盐微滴，蒸发后成为硫酸盐质点。

五、微生物、孢子、花粉等有机物质点

六、宇宙尘埃如流星第二十四页，共三十页，2022年，8月28日

2.3.3气溶胶粒子在大气过程中的作用

一、在云雾降水中的作用

气溶胶粒子起着凝结核、冰核、凝冻核、凝华核的作用，使云雾滴能够产生并长大，形成云雾降水。

二、对大气辐射过程的影响

气溶胶粒子能吸收和散射太阳辐射，削减到达地面的能量，减低低层大气的温度。

另一方面，气溶胶粒子吸收了太阳能量，本身得到增温，并通过大气运动传输热量，提高高层大气的温度。第二十五页，共三十页，2022年，8月28日

三、对大气光学特性的影响

气溶胶的大粒子对太阳光的散射和吸收影响

大气能见度，天空颜色。

四、对大气电学特性的影响

由于宇宙射线等的作用，大气低层存在离子，晴天大气电场方向向下。小离子被爱根核吸附成为大离子，在电场作用下形成垂直方向的传导电流。

五、在大气化学过程中的作用

气溶胶粒子在大气的许多化学过程中起作用，造成严重的大气污染事件。如阳伞效应第二十六页，共三十页，2022年，8月28日

大气气溶胶的阳伞效应第二十七页，共三十页，2022年，8月28日

2.4大气的重要性

一、大气与生存的环境

1、大气是人类的赖以生存的最重要的资源2、大气污染对地球环境的影响

温室效应与全球变暖

臭氧层的破坏

酸雨

城市空气污染第二十八页，共三十页，2022年，8月28日

二、天气与气候

天气描述的是一个特定时间与一个特定地点的大气状态和大气现象。

气候是在影响天气的各因子长期相互作用下所产生的天气综合既包括经常发生的天气状况，还包括某些年份