大气科学概论课件(第三：大气主要成分).ppt

1、,复习：第二章 大气的成分和分布 2.1大气成分的组成和分类 按浓度分类： 按平均停留时间分类： 2.2 干洁大气 2.2.1碳的化合物(CO2、CH4以及氟氯烃化合物） 2.2.2臭氧（作用、产生、消失、空间分布、臭氧洞）,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。,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。,

2、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。,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。,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

3、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。,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r1m） 小离子（半径r0.005m）,按在空中停留时间对气溶胶粒子的分类 降尘：(直径D10m) 飘尘：(直径D10m) 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。,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

4、阴天晴天 晚间白天 冬季夏季 见图,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。,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。,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

5、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,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。,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

6、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,大气气溶胶的阳伞效应,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,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