中国地质大学地球科学概论教学课程

1、第四章 大气圈,一、如何确定大气圈的存在,大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。,1、蓝色的天空 2、白云 3、风 4、流星,大气圈存在的主要证据或现象,1、蓝色的天空,这是由于大气中的一些非常细小物质成分，如气体、粉尘等，它们的直径较阳光的波长小得多，因此，蓝色的散射量较之于其他任何一种颜色能更多地被选择散射。这种散射称瑞利散射。,2、白云,如果形成散射的粒子的形状是球形的，而且并不比阳光的波长小，所有的波长都是平均地被散射的，这种散射称迈耶散射。因此，云是白色的。,3、风,有风就说明有物质的存在，因为风是由于大气不同部位的压力差别造成的。如果在真空中就不会有风了。,4、流星,

2、流星就是陨石穿过大气层时，由于其速度太快，与大气摩擦产生热使陨石燃烧起来。 否则我们的地球也与月球一样“ 千疮百孔”。,二、大气圈的物质组成,1、大气圈的总质量： 51018kg（5万万亿吨） 2、大气密度： 1.23 10-3g/cm3(海面、150C),氮，78.09 氧，20.94 氩，0.93% 其他，0.04,3、主要成分,按体积计算,按质量计算,氮，75.51 氧，23.15 氩，1.28 其他，0.06,4、成分的分类及其特点,（1）、恒定组分：氮、氧氩,（2）、可变组分：二氧化碳、臭氧、水蒸汽,（3）、不等组分：粉尘、硫氧化物、氮氧化物,注意：我们现在讲的都是现阶段的大气组成，

3、而且是低层大气的组分（70km以下）。高层大气以氮、氧、氢等的原子、离子为主。地质历史时期的大气组分与现今也是不一样的。,三、大气圈的分层,1、分层的主要依据,(1)、物质组成 (2)、大气温度变化 (3)、电荷 (4)、大气运动,2、大气分层,（1）、对流层,厚度：平均1113km，赤道1718km，两极89km。,气温：从下向上是降温的，大气降温率是6.50C/km，对流层顶约-830C。,大气运动：强烈的对流。,成分：含水蒸气、尘埃。,气象现象：风、霜、雨、雪、雹、雾等。,质量：约占大气圈质量的75，。,（2）平流层,高度：从对流层顶到55km。,质量：几乎占大气圈质量的25，。,气温：

4、从下向上是升温的，到平流层的顶温度升到00C。,大气运动：水平运动。,成分：几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层。,无天气现象。,（2）平流层,高度：从对流层顶到55km。,质量：几乎占大气圈质量的25，。,气温：从下向上是升温的，到平流层的顶温度升到00C。,大气运动：水平运动。,成分：几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层。,无天气现象。,（3）中间层,高度：从平流层顶到8090km。, 气温：从下向上是降温的，到中间层的顶温度降到-800C。, 大气运动：对流运动。,存在电离层（D），反射无线电波,（4）暖层,高度：从中间层顶到800km。, 气温：从下向上迅速升温，到300km高空，温度

5、达10000C。,存在多层的电离层（E、F、G），也称电离层。,（4）暖层,高度：从中间层顶到800km。, 气温：从下向上迅速升温，到300km高空，温度达10000C。,物质多以原子、离子状态存在，构成多层的电离层（E、F、G），也称电离层。,（5）散逸层,高度：从暖层顶到外层空间。,物质多以原子、离子状态存在。,是地球物质向宇宙空间扩散的部位。,四、大气圈中的物质转换,1、大气圈与宇宙之间的交换,陨石进入大气圈，每年进入地球的物质达250亿吨。 氢等物质脱离地球。,2、大气圈与其他圈层的交换,（1）与岩石圈的交换,（2）与生物圈的交换,（3）与水圈的交换,3、大气圈内部的物质交换,O2 O + O,O3 + Cl ClO + O2 ClO + O Cl + O2,SO3 + H2O H2SO4.nH2O,五、大气的运动和天气