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文档简介
1、大气的组成和结构,首先是大气的组成,地球的大气是由各种物质组成的,包括干燥洁净的空气、水蒸气、悬浮的尘埃粒子和杂质。干燥洁净空气(干燥空气):整个混合气体没有水蒸气和固体杂质;1.主要成分:N2、O2和氩气,分别占干燥空气量的99.96%和干燥空气质量的99.95%;2.微量成分:二氧化碳、一氧化碳、甲烷、N2S、二氧化硫、H2等。3.微量成分:O3、H2S、NO2、H2O2等。在干燥的空气中,氮气、氧气、二氧化碳和臭氧是最重要的。水蒸气:大气中的水蒸气主要来自水面的蒸发和植物的蒸腾。它们集中在3千米的高度,是唯一能产生相变的大气成分。杂质(气溶胶粒子)是指悬浮在大气中的各种固体杂质和液体粒子
2、(如小水滴和小冰晶)。集中在大气层的底部。空气污染是指由于人类活动的影响,局部乃至全球大气成分发生的有害变化。进入大气的有害气体和烟尘称为大气污染物,主要包括粉尘、烟尘、硫氧化物、氮氧化物、一氧化碳、二氧化碳、H2S、碳氢化合物等。南极臭氧洞,酸雨腐蚀森林,酸雨腐蚀石头雕像,复活节岛,复活节岛腐蚀狮身人面像。目前,人们一般称PH值小于5.6的雨为酸雨,也称PH值小于4.5的雨为强酸雨。酸雨主要是由燃烧煤、石油、天然气等造成的。并将酸性气体如二氧化硫和氮氧化物连续排放到大气中。SO3溶于雨水H2SO4雨水、酸油NOX N2O5 HNO3雨水。综上所述,酸雨可分为硫酸酸雨和硝酸酸雨。中国是一个以煤
3、炭为主要能源的国家,中国90%的二氧化硫排放来自煤炭燃烧,因此中国的酸雨主要是硫酸酸雨。从图中可以看出,中国东南部的大部分地区已经成为酸雨区,占中国陆地面积的40%。中国南方也有大面积的酸碱度低于4.5的强酸雨。根据调查和监测,中国的酸雨面积仍在扩大。酸雨的分布、酸雨的危害以及酸雨造成的危害会使河流和湖泊酸化,影响鱼类的生长和繁殖,甚至大量死亡;酸化土壤并危及森林和农作物的生长;建筑物和文化遗迹的腐蚀;危害人类健康。防止酸雨的最根本途径是减少人为硫氧化物和氮氧化物的排放,研究煤中硫资源的综合开发利用。我国政府采取了发展洁净煤技术和清洁燃烧技术等措施来控制酸雨。酸雨的防治,酸雨的成因、危害及解决
4、方法,燃煤、燃油、天然气、酸性气体、二氧化硫、氮氧化物、硫酸酸雨和硝酸雨水,危害人类健康,腐蚀建筑物、文物和历史遗迹,河流和湖泊酸化,鱼类死亡,土壤酸化危害森林和农作物,以及控制措施:减少全球一氧化碳污染图2000.04.30。燃烧化石燃料,全球一氧化碳污染地图2000.10.30。南美洲和非洲旱季森林燃烧、机动车尾气污染、电厂排污、贵州安顺燃煤电厂、贵州安顺燃煤电厂、氟中毒,贵州燃煤型氟中毒造成的人口达到1900万,占全州总人口的一半。当地煤的氟含量为598毫克/千克。氟中毒开始于20世纪70年代,受害者出现牙齿黄黑、腿呈“X”形或“O”形、驼背驼、下肢瘫痪、手臂弯曲但不能伸展等症状。,氟骨
5、症,氟斑牙,高氟煤烤粮,土法炼焦,山西,土法炼焦,山西,农民烧稻草,广州1,广州2,广州3,广州,从中信广场鸟瞰,长沙,长沙,成都,成都,兰州,圣地亚哥,智利,巴特,蒙特。美国,南非开普敦,南非开普敦,罐装“济州岛空气”在首尔上市,其分子量、主要气体成分、空气含量/体积、平均停留时间/年。氮气(N2)氧气(O2)氩气(氩气)二氧化碳(CO2)臭氧(O3)甲烷(CH4)水蒸气(H2O)78.08 20.95 0.93 0.03(可变)0.000 001(可变)0.000 165可变,106 104 109 15?地球的大气层是各种气体的混合物。它主要由氮和氧组成,占大气体积的99%,其中氮占大气
6、体积的78%,氧占21%。此外,还有氢气、二氧化碳、臭氧、水蒸气和固体杂质等。并且它们的气体含量非常小,约占大气体积的1%。大气气体的主要成分和含量,不能转化为气体成分(或主要成分):主要指氮气、氧气和氩气。这些气体成分保持一个固定的比率,这个比率基本上不随时间和空间而变化。2.挥发性气体成分:水蒸气、二氧化碳和臭氧是主要成分,它们在大气中的浓度有很大的时空变化,其中水蒸气的变化最大。挥发性气体对地球-大气系统的热量收支、大气温度的垂直结构和人类有明显的影响。二氧化碳和甲烷有保温作用,紫外线区(波长小于0.4微米)占总太阳辐射能量的7%;人眼可见的可见光区域(波长在0.40-0.76微米之间)
7、占太阳辐射总能量的50%,所以我们称太阳辐射为短波辐射;红外区域(波长大于0.76微米)占总太阳辐射能量的43%。燃烧化石燃料,砍伐森林,人口增加,二氧化碳含量增加,全球气温上升(变暖),极地冰川融化,海水因变暖而膨胀,全球干湿条件变化,海平面上升,中纬度地区变得干旱,农业区退化成草原,沿海低地被淹没,高纬度地区变暖,降水量增加,适合温带作物生长,控制措施植树造林,植被保护,啊!这个岛快被淹没了!新华社北京11月16日电华盛顿地球政策研究所15日表示,由于温室效应导致的海平面上升,大洋洲岛国图瓦卢的居民将从2002年起被迫搬迁。环境保护局局长布朗在一份声明中说:“图瓦卢的领导人承认,他们将不得
8、不放弃他们的家园,因为他们无法抵抗不断上涨的海水。”让布什尝尝全球变暖的滋味。二氧化碳垂直分布,集中在20公里以下。夏天少,冬天多,城市多,海洋少。臭氧吸收紫外辐射和部分红外辐射(0.96um)对地温的影响与高度有关。地面温度低于离地面22公里。其中,臭氧在10公里处影响最大。地面温度O3高于地面22公里。对流层O3浓度对地面温度的影响大于平流层O3浓度。上层大气的O3含量较少。太阳辐射很强,导致氧分子过度分解,然后分解臭氧含量较少的低层大气。太阳辐射很弱,这使得氧分子很难分解。人为原因主要表现在臭氧消耗物质的生产、消费和排放。例如,当人们使用冰箱和空调时,他们会释放氢氯氟烃,氢氯氟烃会上升到
9、平流层,并通过光化学反应消耗大量臭氧。根据研究,当大气中的臭氧总量减少1%时,到达地面的太阳紫外线辐射将增加2%。过量的紫外线辐射一方面直接危害人类健康,另一方面也破坏生态环境、农业、林业和渔业。一旦臭氧层被破坏,大量的紫外线会直接照射到地面,导致皮肤癌和白内障的发病率增加,并抑制人体免疫系统的功能;作物受损和减产,影响粮食生产和粮食供应;破坏海洋生态系统的食物链,导致生态平衡失衡;加快建筑涂料、包装材料和塑料制品的老化;加速全球变暖等等。为了保护臭氧层,国际社会召开了多次会议,达成了一致的保护措施:减少和禁止氯氟烃等消耗臭氧层物质的排放,积极开发新的制冷系统。中国还制定了在中国逐步淘汰消耗臭
10、氧层物质的国家计划。此外,在1994年,联合国指定9月16日为“国际臭氧层保护日”。太阳活动、臭氧层破坏及其危害、制冷设备排放的氢氯氟烃、臭氧层破坏、到达地面的紫外线增加,危害人类健康,对生态环境、农业、林业和渔业造成损害,控制措施:国际合作,禁止排放臭氧消耗物质,开发新的制冷系统,水汽分布是垂直的,集中在1012公里以下的时间,夏季有许多低维区域。不同纬度的对流层高度相同吗?为什么?3.对流层和平流层的温度是如何随高度变化的?原因是什么?4.对流层和平流层大气运动的特征是什么?大气垂直分层、对流层、平流层、高层冷、低层热高空对流、高层大气、太阳辐射短波辐射、地面辐射长波辐射、大气热效应,1。
11、大气对太阳辐射的减弱作用。大气的保温效果。太阳辐射在太阳辐射光谱和太阳常数太阳辐射光谱中按波长分布,称为太阳辐射光谱。如果波长太短或太长,辐射能量将非常小。大气层的太阳高辐射光谱在0.15微米的范围内;太阳辐射中99%的能量在0.154微米的范围内,其中0.40.76微米在可见光区,0.76微米在红外区,0.4微米在紫外区。太阳辐射能量主要分布在可见光和红外区域,其中可见光占总太阳辐射能量的50%,最强的在0.47um附近,红外区域占43%;紫外线区域的太阳辐射能量很小,仅占7%。地面辐射的方向是从地面向上。从地面发射的长波辐射被对流层中的水蒸气和二氧化碳吸收,使大气变暖,当大气变暖时,它还会
12、发射红外辐射,其中大部分面向地面,因为它与地面辐射的方向相反。大气反辐射,太阳,地面,大气,大气反辐射,1。大气系统-外层空间:16 3-(64)=45 2。大气系统-地面系统:138-(93)=45 1。地面系统平衡(93 55)-(114 7 23 4 )=0 2。大气系统平衡(114-6 7 23 4) 20 4-100=0,大气热力学作用的意义,1。降低每日温度范围,2。增加地球表面的平均温度和全球热量平衡。综上所述,太阳的短波辐射被大气和地面吸收,大气和地面根据自身的温度发出长波辐射,从而以辐射的形式在整个地气系统和空间之间形成能量交换。在地理环境中,地面和大气也不断地以辐射和热传递
13、的形式交换能量。一个物体在一定时间内能量收支的差异称为辐射平衡或辐射差。当一个物体接收的辐射比它消耗的多时,辐射平衡是正的,物体的热量过剩,温度上升;相反,辐射平衡是负的,物体失去热量,温度会降低;如果一个物体的辐射收支相等,辐射平衡为零,温度没有显著变化。全球年均低纬度地区辐射平衡为正,能量过剩;高纬度地区的辐射平衡是负的,并且能量不足。高纬度地区的损失由低纬度地区的盈余来补充,从低纬度地区到高纬度地区的能量转移主要取决于全球大气环流和洋流。辐射平衡具有明显的日变化和年变化。一天中,白天的收入太阳辐射超过支出长波辐射,所以辐射平衡为正;相反,在晚上,辐射平衡是负的。辐射平衡由正变负或由负变正
14、的时刻发生在日落前和日出后一小时。一年内,北半球夏季的辐射平衡由于太阳辐射收入的增加而增加;相反,在冬天,甚至出现负值。这种年变化随纬度而变化。纬度越高,辐射平衡保持正的月份越少。例如,宜昌的辐射平衡全年都是正的,而列宁格勒只有五个月是正的。在极圈内,大部分时间都是负值,即热循环,大气的运动形式,垂直运动:气流上升或下沉,水平运动:风,以及由于地面冷热不均而形成的空气循环,称为热循环。风和空气的水平运动叫做风;空气的垂直运动称为上升气流或下降气流。水平运动是地球上最广泛和持久的大气运动形式。风是一个既有风向又有风速的矢量。风向是指即将到来的风向,表示为16度或360度。风速用毫秒或千米小时表示
15、;根据风速,风可分为13级(0.12级)。大气压1。气压:在静止的大气中,任何高度的单位面积的空气柱的重量被称为大气压力。气压的测量单位为帕,气象学以百帕斯卡为单位,1百帕斯卡10-2 ncm 2;当选择温度为0、纬度为45的海平面时,气压为1013.25 hPa,称为标准大气压。地面压力从980百帕到1040百帕不等,平均为1013百帕。压力梯度力可分为垂直压力梯度力和水平压力梯度力。水平压力梯度力使空气从高压区流向低压区,这是大气水平运动的动力,其表达式为:g水平压力梯度力;两个等压线之间的气压差;两个等压线之间的垂直距离;P n是水平压力梯度;负号表示方向从高压指向低压。1、压力梯度力、热循环概述、冷热不均、大气的垂直运动、同一水平面上的气压差、大气的水平运动、热循环、大气运动的最简单形式、太阳辐射、太阳辐射、太阳辐射、太阳辐射。方向:垂直于等压线,从高压指向低压,风向,地球转向力方向:垂直风向,北半球风向,旋转偏置力,2。地质导向力的方向垂直于风向,1。关于偏差:在地球导向力的作用下,北半球向右偏转。气压随高度和时间而变化。气压随高度的变化与气温和气
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