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文档简介

1、4.1 4.1 大气的状态大气的状态 第1页/共24页第一节第一节 大气的成份及结构大气的成份及结构一、大气的成份二、大气的结构第2页/共24页一、大气的成份一、大气的成份1.干洁空气;2.水汽;3.大气杂质 。第3页/共24页1.1.干洁空气:干洁空气:78%21%1%氮气氧气其他在干洁空气的多种成分中,对在干洁空气的多种成分中,对天气影响较大的是天气影响较大的是coco2 2 和和o o3 3。第4页/共24页二氧化碳:二氧化碳: 来源:主要来源于有机物的燃烧(或腐化)、工业生产排放的废气和动植物的呼吸。 分布:多集中在20km以下。人口稠密的大城市多于郊区农村、阴天多于晴天、夜间多于白天

2、、冬季多于夏季。 作用:和大气的其他成分一样,不能直接吸收太阳短波辐射,但能大量吸收地面的长波辐射,使地面上的热量不至于大量向外层空间散发,对地球起到了保温作用。这就是: 温室效应。第5页/共24页温室效应示意图第6页/共24页 臭氧:臭氧: 来源:氧分子在波长为0.10.24微米的太阳紫外线辐射下,分解成氧原子,氧原子与氧分子结合而形成臭氧。 分布:主要分布在1550km范围内,其最大浓度出现在2030km间,大气低层的臭氧含量少。 作用:臭氧层通过吸收太阳紫外线而增温,使臭氧层温度升高。同时也使地球生物免受了过多紫外线的伤害。 第7页/共24页南极上空的臭氧层空洞南极上空的臭氧层空洞第8页

3、/共24页 2.2.水汽:水汽: 来源:来源于江、河、湖、海、地表和潮湿物体表面的水分蒸发,植物叶面的蒸腾作用。 分布:在离地1.52km高度上,水汽含量约为地面的一半,5km高度上仅为地面的十分之一,再往上就更少。在沙漠或极地水汽含量极少,而在热带洋面上水汽含量大。 作用:1.是成云致雨的物质基础, 2.通过状态变化传输热量第9页/共24页水汽状态变化水汽状态变化第10页/共24页 3.3.大气杂质:大气杂质:来源:物质燃烧成的灰粉、海水飞沫蒸发后的盐粒、风扬起的灰尘、火山喷发的烟尘、流星燃烧后的余烬、花粉、细菌以及水汽的凝结物等。作用:影响能见度,影响地面和空气的温度,在云、雾、降水等的形

4、成过程中起凝结核的作用。第11页/共24页二、大气的结构二、大气的结构 大气具有层状结构: 大气在水平方向上性质比较相似,在不同高度上性质差异较大。第12页/共24页(一)大气垂直分层的依(一)大气垂直分层的依据据主要依据是: 气层气温的垂直分布特点 第13页/共24页气温垂直递减率气温垂直递减率定义:= -TZ 计算: 的物理意义是表示气温随高度变化快慢的一个物理量。 的单位为 /100m 100)(1212ZZTT第14页/共24页等温层和逆温层等温层和逆温层= 0时称为等温层,0时称为逆温层。 第15页/共24页(二)大气分层及各层的特点(二)大气分层及各层的特点根据气层气温的垂直分布特

5、点将大气可分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层五层。第16页/共24页大大气气的的结结构构第17页/共24页各层大气的特点各层大气的特点 1 1、对流层、对流层 对流层因为空气有强烈的对流运对流层因为空气有强烈的对流运动而得名动而得名 对流层高度对流层高度( (自由大气自由大气/ /摩擦层摩擦层) )第18页/共24页对流层有以下三个主要特征n1. 气温随高度升高而降低 平均气温垂直递减率 0.65/100m n2. 气温、湿度的水平分布很不均匀 n3. 空气具有强烈的垂直混合第19页/共24页2 2、平流层、平流层1.定义:从对流层顶到大约55Km高度的气层 。2.特点:在平流层下半部,

6、气温随高度增高变化不大、其上半部,气温随高度增高而升高很快、在平流层的顶部,温度已升至0左右;整层空气几乎没有垂直运动,气流平稳;天气晴朗,飞行气象条件良好。第20页/共24页平流层对飞行的影响平流层对飞行的影响 1.有利方面: 气流平稳、空气干洁、能见度好、飞行阻力小,有利于大型航空器飞行。 2.不利方面: 发动机效率降低,航空器对操纵的反映迟缓。第21页/共24页三、标准大气三、标准大气 特性随高度分布最接近实际大气的大气模式。 第22页/共24页标准大气的标准标准大气的标准 1.干洁大气,且成分不随高度改变,平均分子量=28.9644=28.9644; 2.具有理想气体性质; 3.标准海平面重力加速度g0=9.80665米/秒2; 4.海平面气温T0=288.16K=15;海平面气压P0=1013.25hPa=760mmHg=1个大气压;海平面空气密度0=1.225kg/m3; 5.处于流体静力平衡状态; 6.在海拔11000米以

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