第三章大气环境保护第一节大气层结构与气象要素(课件）《环境学基础》教学同步（化学工业出版社）

第三章大气环境保护 1 2 第一节大气层结构与气象要素 大气的组成 大气层结构分层 影响大气污染的气象因素 2 2 大气的组成 大气圈 大气是指包围在地球外面的空气层。 大气圈是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。 大气圈无色无味，那么它是否真的存在呢？ 大气圈存在的主要证据或现象 有大气圈的google earth 没有大气圈的google earth a.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、粉尘等非球形微粒，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。 b.白云 如果形成散射的粒子的形状是球形的，而且其直径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。 c.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。 d.流星                                     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”。 没有大气保护的月球表面 神州飞船返回舱 返回舱着地后表面留下了与大气摩擦、烧蚀的痕迹 大气的组成 干空气——氮、氧、氩、其他微量气体 水汽——来自江河湖海及各种潮湿物体的蒸发 气溶胶——各种固体或液体微粒 空气污染物——一氧化碳、二氧化硫、硫化 氢等污染气体 干空气的主要成分： O2、N2 、 CO2 、O3 O2的作用 （1）用于呼吸作用维持生命，新陈代谢 （2）有机物燃烧、腐化、分解 （3）植物光合释放氧气 N2的作用 （1）冲淡氧气，控制氧化速率 （2）固氮，植物养料 CO2的来源及作用 来源：有机物燃烧，腐烂和生物呼吸 作用：温室气体，植物光合作用原料 O3的来源 来源：高空臭氧、低空臭氧 氧分子 光解作用 为氧原子, 再 化学反应与另外的氧分子结合 O2→O+O2→O3 臭氧的形成过程在大气层中主要由太阳紫外辐射来完成，少量是由于有机物的氧化、雷电和火山喷发等而产生的。 O3层的破坏：主要为CFC 氯氟烃的英文名称Chloro-fluoron-carbon 臭氧层空洞 南极上空的臭氧层空洞是指每年的8月下旬至10月上旬，在20～25公里高度的南极大陆上空，臭氧总量开始减少并出现空洞, 10月初空洞面积最大，可达2,000多万公里，覆盖了整个南极大陆及南美洲南端的上空； 11月份臭氧浓度才重新增加，臭氧层空洞也逐渐消失。 由三个氧原子组成，平均含量为0.01—0.1ppm，大部分集中在10~30km的平流层，对流层臭氧仅占10%。臭氧在地球大气化学中起着非常重要的作用，臭氧通过吸收太阳辐射维护地球的能量平衡和生态平衡。 臭氧—O3 (Ozone) 水汽的来源：蒸发和蒸腾作用 水汽的时空分布： 地面＞高空，热带＞极地，海洋＞沙漠，夏季＞冬季 水汽的作用：云和降水的源泉 影响地面、空气温度及大气垂直运动 水汽 15 思考题： ①为何雨前闷热，雨后凉爽？ ②为何有云的夜晚比无云夜晚暖和？ 海洋 湖 蒸发 水汽输送 地表径流 地下径流 降水 降水 蒸发 植物蒸腾 下渗 大气中的水分循环 定义：空气中悬浮的固态或液态颗粒的总称，能在空气中滞留至少几个小时。 尺度：10-3—102μm 数密度： 102—106个/cm3 　　　 城市＞农村，陆地＞海洋，冬季＞夏季 作用：形成云、雾，降水条件 改变辐射平衡 造成大气污染，能见度降低 造成光学现象 气溶胶（Aerosols） 来源：自然源和人为源 海水溅沫 19 固态微粒 液态微粒 气溶胶 (Aerosols) 20 火山灰 气溶胶对气候的影响： 气溶胶粒子会吸收和反射太阳辐射，减少紫外线通过，使到达地面的太阳辐射大大减弱，导致地面温度降低。 大气中气溶胶粒子增加，增多了凝结核，使云量、降水量、雾的频率增多，对地表亦起冷却作用（阳伞效应） 气溶胶放大照片 大气层结构分层 大气的结构 大气层高度（大气的上界）的确定 ⑵密度上界——2000-3000千米 ⑴物理上界——极光----1200千米