地球大气的成分及分布

1、 复习：复习： 地球大气的演变地球大气的演变 大气成分的组成大气成分的组成 大气成分的分类大气成分的分类 干洁大气干洁大气 对气象影响较大的碳的化合物有哪些？为对气象影响较大的碳的化合物有哪些？为什么大气什么大气COCO2 2含量发生变化会引起气温改变？含量发生变化会引起气温改变？ 如何见得臭氧是人类的保护伞？如何见得臭氧是人类的保护伞？臭氧的垂直分布和水平分布臭氧的垂直分布和水平分布 臭氧洞的含义是什么？臭氧洞形成的原因？臭氧洞的含义是什么？臭氧洞形成的原因？ (SO2、 H2S及及硫酸盐类硫酸盐类) 一、一、SO2 : SOSO2 2是大气中最重要的一种硫的化合物。是大气中最重要的一种硫的

2、化合物。SOSO2 2在大在大 气中被转化成硫酸和硫酸盐，是大气环境酸化和酸气中被转化成硫酸和硫酸盐，是大气环境酸化和酸 雨形成的根源之一。雨形成的根源之一。（ph5.6ph5.6的降水都称酸雨）的降水都称酸雨） 来源：来源：来源于煤、石油燃烧，所以人口密集和工业区来源于煤、石油燃烧，所以人口密集和工业区 的浓度增加。的浓度增加。特点：特点：它的寿命短，随距离的增加很快稀释，并随雨它的寿命短，随距离的增加很快稀释，并随雨 水降落到地面。水降落到地面。 二、盐类：二、盐类： 在云滴和雨滴中，含有氨、钙、钠离子，容易在云滴和雨滴中，含有氨、钙、钠离子，容易 生成生成(Na)(Na)2 2SOSO4

3、 4和和(NH(NH4 4) )2 2SOSO4 4等盐类。等盐类。 大气中的水滴溶解了硫酸盐，通过降水带大气中的水滴溶解了硫酸盐，通过降水带 到地面，清除了大气中的到地面，清除了大气中的SOSO2 2和硫酸盐，这个和硫酸盐，这个 过程称过程称湿沉降湿沉降。 SOSO2 2也能被植物吸收，硫酸盐颗粒本身还会逐也能被植物吸收，硫酸盐颗粒本身还会逐 渐降落到地面，这个过程称渐降落到地面，这个过程称干沉降干沉降。 酸性物质的干湿沉降、酸雨危害环境。这种危害包括森林退化，湖泊酸酸性物质的干湿沉降、酸雨危害环境。这种危害包括森林退化，湖泊酸 化，鱼类死亡，水生生物种群减少，农田土壤酸化、贫脊，有毒重金属

4、污染化，鱼类死亡，水生生物种群减少，农田土壤酸化、贫脊，有毒重金属污染 增强，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产，使建筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。增强，粮食、蔬菜、瓜果大面积减产，使建筑物和桥梁损坏，文物面目皆非。 (NO、NO2 、N2O3 、N2O5及及NH3 、N2O) 一、奇氮：一、奇氮： 常把常把N NX XO O和和N N2 2O O3 3、N N2 2O O5 5及及HNOHNO2 2、HNOHNO3 3等氮氧等氮氧 化合物合称化合物合称奇氮奇氮。 奇氮奇氮来源于化石燃料燃烧，汽车尾气、生物来源于化石燃料燃烧，汽车尾气、生物 体燃烧，闪电、土壤排放。体燃烧，闪电、土壤排放。奇氮化合物是

5、光化学烟雾的先驱物，它与碳氢化合物奇氮化合物是光化学烟雾的先驱物，它与碳氢化合物的反应，是造成低层大气臭氧高浓度的最主要原因。的反应，是造成低层大气臭氧高浓度的最主要原因。 光化学烟雾光化学烟雾是由于汽车尾气和工业废是由于汽车尾气和工业废气气 排放造成的，一般发生在湿度低、气温在排放造成的，一般发生在湿度低、气温在 24243232度的夏季晴天的中午或午后。度的夏季晴天的中午或午后。 汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮 （NONO2 2）被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照）被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照 射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些

6、物质的分子射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。化学链遭到破坏，形成新的物质。 这种化学反应被称为光化学反应，其产物为含剧毒这种化学反应被称为光化学反应，其产物为含剧毒的光化学烟雾。的光化学烟雾。 二、氨：二、氨： NHNH3 3氨大部分来源于土壤的细菌对生物氨大部分来源于土壤的细菌对生物 体的氮和氨基酸起分解作用，一部分来自动体的氮和氨基酸起分解作用，一部分来自动 物的粪便，一部分来自工业废气及燃烧。物的粪便，一部分来自工业废气及燃烧。 NHNH3 3能中和降

7、水中的硝酸和硫酸，降低降水能中和降水中的硝酸和硫酸，降低降水酸度。酸度。 氢和氦都是宇宙中最丰富的元素，但在地氢和氦都是宇宙中最丰富的元素，但在地 球大气中却是微量成分，这是因为在漫长的球大气中却是微量成分，这是因为在漫长的 地球大气演化过程里，氢和氦逐渐扩散到高空地球大气演化过程里，氢和氦逐渐扩散到高空 并逸出地球的结果。并逸出地球的结果。 干空气可以看成是由多种化学成分的干空气可以看成是由多种化学成分的 混合理想气体。混合理想气体。 根据道尔顿分压定律，混合理想气体的压根据道尔顿分压定律，混合理想气体的压强等于组成混合气体的各成分的分压强之和。强等于组成混合气体的各成分的分压强之和。P=P

8、P=P1 1+P+P2 2+P+P3 3+=P+=Pi i 混合理想气体的方程混合理想气体的方程: : 令比气体常数为令比气体常数为 即即 写成写成 （式中（式中P,V,T,m,n,RP,V,T,m,n,R* *, ,R, ,R,分别为混合气体的压强、体积、分别为混合气体的压强、体积、温度、质量、摩尔数、普适气体常数、平均摩尔质量、比气体温度、质量、摩尔数、普适气体常数、平均摩尔质量、比气体常数常数, ,空气密度。）空气密度。） mRT=T*R=T*nR=PVMmRT=PVmMM*R=RRT=P 平均摩尔质量平均摩尔质量 式中式中m mi i，i i分别是第分别是第i i种气体的质量和摩尔质量。种气体的质量和摩尔质量。 利用表利用表2.12.1各种主要气体的质量百分比或体积百分比，各种主要气体的质量百分比或体积百分比，可以算出可以算出90km90km以下干空气的平均摩尔质量以下干空气的平均摩尔质量 M Md d=28.97g/mol=28.97g/molMimmiMimimnmM1/1/ 因此，干空气的因此，干空气的比气体常