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1、大气的基本知识大气的基本知识pptppt课件课件月球上看到的天空与地球上看到的有什月球上看到的天空与地球上看到的有什么不同？为什么？么不同？为什么？没有大气，没有大气，地球易受陨石侵袭！地球易受陨石侵袭！陨石陨石没没有有大大气气，声声音音无无法法传传播播！声音声音没没有有大大气气，昼昼夜夜温温差差大大！温差温差没没有有大大气气，地地球球无无液液态态水水！水水没没有有大大气气，地地球球上上将将无无生生命命！生命生命对地面的影响对地面的影响 保护地球的体温保护地球的体温保护地球的体温保护地球的体温-“保温被保温被保温被保温被”形成水循环形成水循环形成水循环形成水循环-“永动机永动机永动机永动机”改
2、变地球形态改变地球形态改变地球形态改变地球形态-“塑像师塑像师塑像师塑像师”对生物和人类的影响对生物和人类的影响生命之本生命之本第一节第一节 大气的重要性及组成大气的重要性及组成l 干洁大气（即干空气）干洁大气（即干空气）Clean AirClean Airl 水汽水汽 MoistureMoisturel 悬浮在大气中的固液态杂质悬浮在大气中的固液态杂质 ImpurityImpurity一、干洁大气一、干洁大气一、干洁大气一、干洁大气 地球大气由三个部分组成地球大气由三个部分组成地球大气由三个部分组成地球大气由三个部分组成 :干洁大气的定义及其成分变化：干洁大气的定义及其成分变化：干洁大气的定
3、义及其成分变化：干洁大气的定义及其成分变化：除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体除去水汽及其他悬浮在大气中的固、液体质粒以外的整个混合气体。质粒以外的整个混合气体。第一节第一节 大气的重要性及组成大气的重要性及组成 成分变化：成分变化：090 km:090 km:主要成分和含量比例基本保持不变。主要成分和含量比例基本保持不变。主要成分和含量比例基本保持不变。主要成分和含量比例基本保持不变。90km 90km以上以上以上以上:氮稍有减少氮稍有减少氮稍有减少氮稍有减少,氧稍有增多氧稍有增多氧稍有增多氧稍有增多,氩和二氧化碳氩和二氧化碳氩和二氧化碳氩和二氧化碳 明显减少明显减少明显减少明显减少,其中
4、氧分子和氮分子开始离解其中氧分子和氮分子开始离解其中氧分子和氮分子开始离解其中氧分子和氮分子开始离解 。各种成分介绍：各种成分介绍：各种成分介绍：各种成分介绍：各成分总体状况：各成分总体状况：表表2-1 干洁大气的成分（高度干洁大气的成分（高度25km以下）以下）氮氮33.533.520.9520.95氩氩二氧化碳二氧化碳0.0320.03231.031.0气体成分气体成分所占体积（所占体积（%）临界温度（临界温度（）临界压强（大气压）临界压强（大气压）78.0878.08-147.2-147.2氧氧-118.9-118.940.740.70.930.93-122.0-122.048.048.
5、073.073.0臭氧臭氧0.000060.00006-5.0-5.092.392.3干洁大气干洁大气100100-140.7-140.737.237.2l 氮气氮气（N N2 2）：存在方式：存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。以蛋白质的形式存在于有机体中。作用：作用：是有机体的基本组成部分，是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。也是合成氮肥的基本原料。l 氧气氧气（O O2 2）：作用：作用：作用：作用：是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；是人类和动植物维持生命活动的极为重要的气体；积极参加大气中的许多化学过程；积极参加大气中的许多化学过程；对有机物质的燃烧、腐败和分
6、解起着重要的作用。对有机物质的燃烧、腐败和分解起着重要的作用。l l 臭氧臭氧臭氧臭氧（O O O O3 3 3 3）：时空变化：时空变化：时间变化：时间变化：最大值出现在春季，最小值出现在夏季。最大值出现在春季，最小值出现在夏季。垂直：垂直：555560km60km，含量极少。，含量极少。202025km25km，达最大值，形成臭氧层，达最大值，形成臭氧层；121215km15km以上，含量增加特别显著；以上，含量增加特别显著；从从10km10km向上，逐渐增加；向上，逐渐增加；近地面，含量很少近地面，含量很少；空间变化：空间变化：水平：水平：由赤道向两极增加。由赤道向两极增加。作用：作用：
7、作用：作用：对紫外线有着极其重要的调控制作用。对紫外线有着极其重要的调控制作用。对高层大气有明显的增温作用。对高层大气有明显的增温作用。氯氯氯氯氟氟氟氟烃烃烃烃（CFCs）是是是是空空空空调调调调、电电电电冰冰冰冰箱箱箱箱用用用用的的的的制制制制冷冷冷冷剂剂剂剂，其其其其商商商商品品品品名名名名叫叫叫叫氟氟氟氟里里里里昂昂昂昂。氯氯氯氯氟氟氟氟烃烃烃烃在在在在低低低低层层层层大大大大气气气气中中中中稳稳稳稳定定定定，游游游游荡荡荡荡1010年年年年左左左左右右右右的的的的时时时时间间间间进进进进入入入入同同同同温温温温层层层层，直直直直至至至至穿穿穿穿出出出出臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层。穿穿穿穿
8、出出出出臭臭臭臭氧氧氧氧层层层层后后后后，在在在在强强强强烈烈烈烈紫紫紫紫外外外外线线线线的的的的作作作作用用用用下下下下，氯氯氯氯氟氟氟氟烃烃烃烃迅迅迅迅速速速速分分分分解解解解，产产产产生生生生氯氯氯氯原原原原子子子子，氯氯氯氯原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐渐变薄，出现空洞原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐渐变薄，出现空洞原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐渐变薄，出现空洞原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐渐变薄，出现空洞。由由于于臭臭氧氧层层空空洞洞扩扩大大，目目前前世世界界上上每每年年每每百百万万人人中中有有2000人人患患皮皮肤肤癌癌。如如果果臭臭氧
9、氧层层不不能能得得到到恢恢复复，空空洞洞继继续续扩扩大大，到到2070年年，全全世世界界皮皮肤癌者人数将增加肤癌者人数将增加5。这幅地图显示的是臭氧洞这幅地图显示的是臭氧洞这幅地图显示的是臭氧洞这幅地图显示的是臭氧洞l l 二氧化碳二氧化碳二氧化碳二氧化碳（COCOCOCO2 2 2 2）：来源：来源：来源：来源：生物的呼吸、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧生物的呼吸、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧 和分解、火山喷发作用等。和分解、火山喷发作用等。时空变化：时空变化：时空变化：时空变化：时间变化：时间变化：a)a)白天、晴天、夏季时的二氧化碳浓度小于白天、晴天、夏季时的二氧化碳浓度小于 黑夜、阴
10、天、冬季。黑夜、阴天、冬季。b)b)工业革命前小于工业革命后。工业革命前小于工业革命后。空间变化：空间变化：水平：城市大于农村；水平：城市大于农村；垂直：垂直：0 020km20km，含量最高；，含量最高；20km20km以上，含量显著减少。以上，含量显著减少。作用：作用：绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。绿色植物进行光合作用不可缺少的原料。强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使强烈吸收长波辐射（地面辐射、大气辐射），使 地面保持较高的温度，产生地面保持较高的温度，产生“温室效应温室效应”。“温室气体温室气体”和和“温室效应温室效应”温室气体温室气体温室气体温室气体包括两类：包括两类：包
11、括两类：包括两类：一类在对流层混合均匀，如一类在对流层混合均匀，如一类在对流层混合均匀，如一类在对流层混合均匀，如COCO2 2、CHCH4 4、N N2 2OO和和和和CFCsCFCs。另一类在对流层混合不均匀，如另一类在对流层混合不均匀，如另一类在对流层混合不均匀，如另一类在对流层混合不均匀，如OO3 3。由由于于大大气气中中CO2等等温温室室气气体体浓浓度度的的增增加加，大大量量吸吸收收地地表表放放出出的的长长波波辐辐射射，阻阻止止地地球球热热量量的的散散失失，使使地地球球发发生生可可感感觉觉到到的的气气温温升升高高-“温室效应温室效应”。温温温温室室室室效效效效应应应应模模模模式式式式
12、图图图图Greenhouse effect看漫画，试想企鹅在说什么？看漫画，试想企鹅在说什么？近百年来全球平均气温已上升近百年来全球平均气温已上升 0.60.9思考：思考：为什么全球气温会升高？为什么全球气温会升高？-气温升高，对各地区的生态环境、干湿气温升高，对各地区的生态环境、干湿状况和社会经济会造成什么影响？状况和社会经济会造成什么影响？研研研研究究究究表表表表明明明明，至至至至少少少少在在在在过过过过去去去去3 3亿亿亿亿年年年年里里里里，大大大大气气气气中中中中二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳含含含含量量量量变变变变化化化化和和和和全全全全球球球球气气气气温温温温升升升升降降降降的的
13、的的曲曲曲曲线线线线吻吻吻吻合合合合得得得得非非非非常常常常好好好好，二二二二氧化碳可能确实是影响气候变化的主要因素。氧化碳可能确实是影响气候变化的主要因素。氧化碳可能确实是影响气候变化的主要因素。氧化碳可能确实是影响气候变化的主要因素。在在在在5 5次次次次已已已已知知知知的的的的地地地地球球球球生生生生物物物物大大大大灭灭灭灭绝绝绝绝时时时时期期期期，大大大大气气气气中中中中二二二二氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳浓浓浓浓度度度度都都都都处处处处于于于于高高高高峰峰峰峰，其其其其中中中中包包包包括括括括65006500万万万万年年年年前前前前一一一一颗颗颗颗小小小小行行行行星星星星撞撞撞撞击击击击
14、地地地地球球球球、结结结结束束束束恐恐恐恐龙龙龙龙时时时时代代代代。研研研研究究究究人人人人员员员员说说说说，二二二二氧氧氧氧化化化化碳浓度的异常升高，给生态环境造成了极大破坏。碳浓度的异常升高，给生态环境造成了极大破坏。碳浓度的异常升高，给生态环境造成了极大破坏。碳浓度的异常升高，给生态环境造成了极大破坏。温室效应会带来以下几种严重恶果：温室效应会带来以下几种严重恶果：1)地球上的病虫害增加；地球上的病虫害增加；2)海平面上升；海平面上升；3)气候反常，海洋风暴增多；气候反常，海洋风暴增多；4)土地干旱，沙漠化面积增大。土地干旱，沙漠化面积增大。科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度
15、继科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到续发展，到2050年全球温度将上升年全球温度将上升2-4摄氏度，南北极地冰摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。上海，东京和悉尼。二、水汽二、水汽 Moisture 来源：来源：来源：来源：主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及主要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及主
16、要来自江、河、湖、海、潮湿陆面的水分蒸发以及 植物表面的蒸腾。植物表面的蒸腾。植物表面的蒸腾。植物表面的蒸腾。时间：时间：夏季多于冬季。夏季多于冬季。空间：空间：一般低纬多于高纬，下层多于上层。一般低纬多于高纬，下层多于上层。时空变化：时空变化：时空变化：时空变化：作用：作用：作用：作用：在天气气候变化中扮演了重要角色。在天气气候变化中扮演了重要角色。能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放能强烈吸收地面放射的长波辐射并向地面和周围大气放 出长波辐射，出长波辐射，对大气起着对大气起着“温室效应温室效应”。在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子在大气中悬浮着的各种固体和液体微
17、粒（包括气溶胶粒子在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子在大气中悬浮着的各种固体和液体微粒（包括气溶胶粒子和大气污染物质两大部分）。和大气污染物质两大部分）。和大气污染物质两大部分）。和大气污染物质两大部分）。三、大气中的杂质三、大气中的杂质 Impurity 气溶胶粒子：气溶胶粒子：气溶胶粒子：气溶胶粒子：AerosolAerosolAerosolAerosoll l 定义：大气中沉降速率极小、尺度在定义：大气中沉降速率极小、尺度在定义：大气中沉降速率极小、尺度在定义：大气中沉降速率极小、尺度在1010-4-4mm到到到到100m 100m 之间的固态和液态微粒。之间的固态和液态
18、微粒。之间的固态和液态微粒。之间的固态和液态微粒。l l 分类：液体质粒、固体质粒分类：液体质粒、固体质粒分类：液体质粒、固体质粒分类：液体质粒、固体质粒l l 固体质粒的来源：固体质粒的来源：固体质粒的来源：固体质粒的来源：有机质数量较少，大多为植物花粉、微生物和细菌等；有机质数量较少，大多为植物花粉、微生物和细菌等；有机质数量较少，大多为植物花粉、微生物和细菌等；有机质数量较少，大多为植物花粉、微生物和细菌等；无机质数量较多，无机质数量较多，无机质数量较多，无机质数量较多，主要来源于：尘粒、烟粒、海洋中浪主要来源于：尘粒、烟粒、海洋中浪主要来源于：尘粒、烟粒、海洋中浪主要来源于：尘粒、烟粒
19、、海洋中浪 花飞溅的盐粒，流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等。花飞溅的盐粒，流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等。花飞溅的盐粒，流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等。花飞溅的盐粒，流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等。l l 作用：作用：作用：作用：吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地吸收太阳辐射，使空气温度增高，但也削弱了到达地 面的太阳辐射；面的太阳辐射；面的太阳辐射；面的太阳辐射；缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面
20、因长波有效辐射而缓冲地面辐射冷却，部分补偿地面因长波有效辐射而 失去的热量；失去的热量；失去的热量；失去的热量；降低大气透明度，影响大气能见度；降低大气透明度，影响大气能见度；降低大气透明度，影响大气能见度；降低大气透明度，影响大气能见度；充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。充当水汽凝结核，对云、雾及降水的形成有重要意义。大气中的污染物质：大气中的污染物质：大气中的污染物质：大气中的污染物质：PollutantPollutantPollutantPollutantl l 定义：定义：定义
21、：定义：由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的由于人类活动或自然过程，使局部、甚至全球范围的大气成分发生对生物界有害的变化。大气成分发生对生物界有害的变化。大气成分发生对生物界有害的变化。大气成分发生对生物界有害的变化。l l 分布：分布：分布：分布：空间空间空间空间垂直：主要集中在垂直：主要集中在垂直：主要集中在垂直：主要集中在3km3km以下的低层大气中。以下的低层大气中。以下的低层大气中。以下的低层大气中。水平：水平：水平：水平：城市多，农村少；陆地多，海洋少；城市多，农村少；陆地多，海洋
22、少；城市多，农村少；陆地多，海洋少；城市多，农村少；陆地多，海洋少；时间：时间：时间：时间：冬季多，夏季少；清晨和夜间多，午后少。冬季多，夏季少；清晨和夜间多，午后少。冬季多，夏季少；清晨和夜间多，午后少。冬季多，夏季少；清晨和夜间多，午后少。火山爆发、风吹扬沙和沙尘暴、雷击森林失火等。火山爆发、风吹扬沙和沙尘暴、雷击森林失火等。火山爆发、风吹扬沙和沙尘暴、雷击森林失火等。火山爆发、风吹扬沙和沙尘暴、雷击森林失火等。l l 来源：来源：来源：来源：自然过程形成自然过程形成自然过程形成自然过程形成 人为过程造成人为过程造成人为过程造成人为过程造成 工业和交通上煤炭、石油、天然气的使用，农业工业和
23、交通上煤炭、石油、天然气的使用，农业工业和交通上煤炭、石油、天然气的使用，农业工业和交通上煤炭、石油、天然气的使用，农业上化肥、农药的喷施，生活上制冷采暖的排放与泄漏上化肥、农药的喷施，生活上制冷采暖的排放与泄漏上化肥、农药的喷施，生活上制冷采暖的排放与泄漏上化肥、农药的喷施，生活上制冷采暖的排放与泄漏等。等。等。等。二次污染物：二次污染物：二次污染物：二次污染物：l l 分类：分类：分类：分类：一次污染物：一次污染物：一次污染物：一次污染物：直接从污染源排出来的物质。直接从污染源排出来的物质。直接从污染源排出来的物质。直接从污染源排出来的物质。进入大气的一次污染物互相作用或与大气正常组分进入
24、大气的一次污染物互相作用或与大气正常组分进入大气的一次污染物互相作用或与大气正常组分进入大气的一次污染物互相作用或与大气正常组分发生化学反应，以及在太阳辐射线的参与下引起发生化学反应，以及在太阳辐射线的参与下引起发生化学反应，以及在太阳辐射线的参与下引起发生化学反应，以及在太阳辐射线的参与下引起光化学光化学光化学光化学反应反应反应反应而产生的新的污染物。而产生的新的污染物。而产生的新的污染物。而产生的新的污染物。危危害害酸酸酸酸雨，雨，雨，雨，有有有有害害害害气气气气体体体体酸雨酸雨受酸雨腐蚀的森林受酸雨腐蚀的森林5896米米高高的的乞乞力力马马扎扎罗罗不不仅仅仅仅是是非非洲洲最最高高的的山山
25、，更更以以独独特特的的地地理理风风貌貌著著称称世世界界。笼笼统统地地说说，乞乞力力马马扎扎罗罗可可以以分分成成四四层层，最最下下面面一一层层是是热热带带雨雨林林，中中间间的的腰腰部部有有一一条条沼沼泽泽地地带带，再再上上面面是是高高原原沙沙漠漠，而而顶顶部部，超超过过了了雪雪线线以以上上的的地地方方则则是是高高山山雪雪峰峰。远远远远地地看看，乞乞力力马马扎扎罗罗就就像像一一位位拖拖着着长长长长的的洒洒地地的的绿绿裙裙，系系了了一一条条细细细细的的腰腰带带，身身着着紧紧身身淡淡黄黄衬衬衫衫，头头上上俏俏皮皮地地戴戴了了顶顶白白色色小帽的青春少女。小帽的青春少女。第二节第二节 大气的垂直结构及特性
26、大气的垂直结构及特性想一想：位于非洲想一想：位于非洲想一想：位于非洲想一想：位于非洲中部的乞力马扎罗中部的乞力马扎罗中部的乞力马扎罗中部的乞力马扎罗山，被称为山，被称为山，被称为山，被称为“赤道赤道赤道赤道上的白雪公主上的白雪公主上的白雪公主上的白雪公主”，即地处热带，山顶即地处热带，山顶即地处热带，山顶即地处热带，山顶却终年积雪，这是却终年积雪，这是却终年积雪，这是却终年积雪，这是什么原因？什么原因？什么原因？什么原因？大气的垂直分层大气的垂直分层外层对流层平流层中间层热层上冷下热上冷下热高空对流高空对流中间层顶到五百中间层顶到五百氧原吸紫增温快氧原吸紫增温快地球束缚引力小地球束缚引力小空气
27、质点往外跑空气质点往外跑电电离离层层对流旺盛近地面，对流旺盛近地面，对流旺盛近地面，对流旺盛近地面，纬度不同厚度变；纬度不同厚度变；纬度不同厚度变；纬度不同厚度变；高度增来温度减，高度增来温度减，高度增来温度减，高度增来温度减，只因热源是地面；只因热源是地面；只因热源是地面；只因热源是地面；天气复杂且多变，天气复杂且多变，天气复杂且多变，天气复杂且多变，风云雨雪较常见。风云雨雪较常见。风云雨雪较常见。风云雨雪较常见。气温初稳后升热，气温初稳后升热，气温初稳后升热，气温初稳后升热，只因层中臭氧多，只因层中臭氧多，只因层中臭氧多，只因层中臭氧多，水平流动天气好，水平流动天气好，水平流动天气好，水平
28、流动天气好，高空飞行很适合。高空飞行很适合。高空飞行很适合。高空飞行很适合。对流层：对流层：对流层：对流层：l l 厚度变化厚度变化厚度变化厚度变化空间：随纬度增加，厚度降低。空间：随纬度增加，厚度降低。空间：随纬度增加，厚度降低。空间：随纬度增加，厚度降低。低纬地区：平均厚度为低纬地区：平均厚度为低纬地区：平均厚度为低纬地区：平均厚度为1717171718km18km18km18km；中纬地区：平均为中纬地区：平均为中纬地区：平均为中纬地区：平均为1010101012km12km12km12km；高纬地区：平均为高纬地区：平均为高纬地区：平均为高纬地区：平均为8 8 8 89km9km9km
29、9km；时间：夏季大于冬季。时间：夏季大于冬季。时间：夏季大于冬季。时间：夏季大于冬季。l l 特点：特点：特点：特点：主要天气现象均发生在此层。主要天气现象均发生在此层。主要天气现象均发生在此层。主要天气现象均发生在此层。温度随高度升高而降低。（温度随高度升高而降低。（温度随高度升高而降低。（温度随高度升高而降低。（平均高度每升高平均高度每升高平均高度每升高平均高度每升高100m100m100m100m，气温下降气温下降气温下降气温下降0.650.650.650.65。）。）。）。）空气具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。空气具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。空气具有强烈的垂直运动和不
30、规则的乱流运动。空气具有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动。气象要素的水平分布不均匀。气象要素的水平分布不均匀。气象要素的水平分布不均匀。气象要素的水平分布不均匀。Tropospherel l 分层：分层：分层：分层：下层、中层、上层、对流层顶。下层、中层、上层、对流层顶。下层、中层、上层、对流层顶。下层、中层、上层、对流层顶。下层（摩擦层或行星边界层）：下层（摩擦层或行星边界层）：下层（摩擦层或行星边界层）：下层（摩擦层或行星边界层）：0-2km 0-2km 0-2km 0-2km 摩擦作用、对流运动和乱流运动最强烈；摩擦作用、对流运动和乱流运动最强烈；摩擦作用、对流运动和乱流运动最强烈；摩擦
31、作用、对流运动和乱流运动最强烈；在接近地面约在接近地面约在接近地面约在接近地面约3030303050m50m50m50m高度以下的气层称为近地气高度以下的气层称为近地气高度以下的气层称为近地气高度以下的气层称为近地气 层，常有雾形成。层，常有雾形成。层，常有雾形成。层，常有雾形成。中层：中层：中层：中层：2-6km 2-6km 2-6km 2-6km 空气运动以对流为主；空气运动以对流为主；空气运动以对流为主；空气运动以对流为主；有中云和直展云出现，由云滴增大成雨滴的过程有中云和直展云出现，由云滴增大成雨滴的过程有中云和直展云出现，由云滴增大成雨滴的过程有中云和直展云出现，由云滴增大成雨滴的过
32、程 多在此层进行，因而是形成降水的重要气层。多在此层进行，因而是形成降水的重要气层。多在此层进行，因而是形成降水的重要气层。多在此层进行，因而是形成降水的重要气层。上层：上层：上层：上层：6km6km6km6km至对流层顶至对流层顶至对流层顶至对流层顶 受地面影响更小，气温常在受地面影响更小，气温常在受地面影响更小，气温常在受地面影响更小，气温常在0000以下，水汽含量少，以下，水汽含量少，以下，水汽含量少，以下，水汽含量少，各种云均由冰晶或过冷却水滴组成。飞机飞行在此各种云均由冰晶或过冷却水滴组成。飞机飞行在此各种云均由冰晶或过冷却水滴组成。飞机飞行在此各种云均由冰晶或过冷却水滴组成。飞机飞
33、行在此 气层常出现结冰现象。气层常出现结冰现象。气层常出现结冰现象。气层常出现结冰现象。在中、低纬度地带，常出现风速等于或大于在中、低纬度地带，常出现风速等于或大于在中、低纬度地带，常出现风速等于或大于在中、低纬度地带，常出现风速等于或大于30m30m30m30m s s s s-1-1-1-1 的强风带，即所谓高空急流。的强风带，即所谓高空急流。的强风带，即所谓高空急流。的强风带，即所谓高空急流。对流层顶：对流层与平流层之间对流层顶：对流层与平流层之间对流层顶：对流层与平流层之间对流层顶：对流层与平流层之间1-2km1-2km1-2km1-2km的过渡层的过渡层的过渡层的过渡层 气温随高度变
34、化很小，甚至成为等温状态。气温随高度变化很小，甚至成为等温状态。气温随高度变化很小，甚至成为等温状态。气温随高度变化很小，甚至成为等温状态。由低层上升而至的水汽和尘埃等多聚集在这里，使由低层上升而至的水汽和尘埃等多聚集在这里，使由低层上升而至的水汽和尘埃等多聚集在这里，使由低层上升而至的水汽和尘埃等多聚集在这里，使 能见度恶化。能见度恶化。能见度恶化。能见度恶化。平流层：对流层顶平流层：对流层顶平流层：对流层顶平流层：对流层顶55km 55km l l 25km 25km 25km 25km以下，气温保持不变；以下，气温保持不变；以下，气温保持不变；以下，气温保持不变；25km25km25km
35、25km以上，气温随高度增加以上，气温随高度增加以上，气温随高度增加以上，气温随高度增加 而显著升高。而显著升高。而显著升高。而显著升高。l l 空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。空气运动以水平运动为主，无明显的垂直运动。l l 水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流水汽和尘埃含量极少，晴朗少云，大气透明度好，气流 比较平稳，适宜于飞机航行。比较平稳，适宜于飞机航行。比较平稳，适宜于飞机航行。比较平
36、稳，适宜于飞机航行。Stratosphere 中间层：平流层顶中间层：平流层顶中间层：平流层顶中间层：平流层顶85km 85km l l 气温随高度增加迅速下降，顶部气温可降至气温随高度增加迅速下降，顶部气温可降至气温随高度增加迅速下降，顶部气温可降至气温随高度增加迅速下降，顶部气温可降至-83-83-83-83以下。以下。以下。以下。l l 空气有强烈的垂直运动，故又称之为空气有强烈的垂直运动，故又称之为空气有强烈的垂直运动，故又称之为空气有强烈的垂直运动，故又称之为“高空对流层高空对流层高空对流层高空对流层”。热成层热成层热成层热成层(热层、暖层、电离层热层、暖层、电离层热层、暖层、电离层
37、热层、暖层、电离层)：中间层顶：中间层顶：中间层顶：中间层顶800km 800km l l 气温随高度增加迅速上升。气温随高度增加迅速上升。气温随高度增加迅速上升。气温随高度增加迅速上升。l l 空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生 电离现象。电离现象。电离现象。电离现象。MesosphereThermosphere1、定义：表示空气冷热程度的物理量。、定义：表示空气冷热程度的物理量。气温实际上是空气分子平均动能大小的表现。气温实际上是空气
38、分子平均动能大小的表现。2、单位、单位-温标温标（1）温标定义：为了定量地表示物体的冷热程度，必须）温标定义：为了定量地表示物体的冷热程度，必须引进衡量物体温度高低的尺子，这把尺子称为温标。引进衡量物体温度高低的尺子，这把尺子称为温标。（2）温标种类）温标种类-目前常用的有三种温标：目前常用的有三种温标：a）摄氏温标）摄氏温标-实际业务和日常生活实际业务和日常生活 b）华氏温标）华氏温标 -一些英语国家用（冰点：一些英语国家用（冰点：32 ）c）开氏温标）开氏温标 K-理论计算理论计算 t=5(F32)/9；t=T273.15一、气温第三节第三节 表征大气的基本要素表征大气的基本要素1、定义：
39、、定义：即大气压强，指单位面积上所受到的大气压力或单位面即大气压强，指单位面积上所受到的大气压力或单位面积上空气柱的重量。积上空气柱的重量。2、气压单位、气压单位1）毫米水银柱高度（）毫米水银柱高度（mmHg）2）毫巴（）毫巴（mb）3）国际单位制用帕斯卡（）国际单位制用帕斯卡（Pa）来表示，气象上采用百帕）来表示，气象上采用百帕 （hPa）为单位。）为单位。1百帕斯卡是百帕斯卡是1平方厘米面积上受到平方厘米面积上受到100 牛顿（牛顿（N）的压力时的压强值，即）的压力时的压强值，即1hPa=100N/cm2二、气压第三节第三节 表征大气的基本要素表征大气的基本要素3、气压单位换算关系、气压单
40、位换算关系 1hPa=100Pa 1hPa=1mb 1hPa=3/4mmHg4、标准大气压标准大气压：气象上规定，把温度为气象上规定，把温度为0、纬度为、纬度为45的海平面的气压的海平面的气压作为标准情况时的气压，称为作为标准情况时的气压，称为1个大气压，其值为个大气压，其值为760毫米水毫米水银柱高，或相当于银柱高，或相当于1013.25hPa。一般海平面气压在一般海平面气压在9701040hPa之间，在台风中可能低之间，在台风中可能低于于900hPa。二、气压第三节第三节 表征大气的基本要素表征大气的基本要素1、空气湿度：空气中水汽含量的多少或潮湿程度。、空气湿度：空气中水汽含量的多少或潮
41、湿程度。2、表示方法：有多种、表示方法：有多种 1）绝对湿度绝对湿度：单位体积水汽含量，即密度（单位体积水汽含量，即密度（g/cm3)2）水汽压和饱和水汽压水汽压和饱和水汽压 水汽压水汽压(e)：由水汽引起的那部分压力，单：由水汽引起的那部分压力，单 位位hPa。饱和水汽压饱和水汽压(E)：在温度一定的情况下在温度一定的情况下，单位体积空气，单位体积空气 中的水汽有一定限度，如果水汽含量达到此限度，空气就中的水汽有一定限度，如果水汽含量达到此限度，空气就呈饱和状态，这时的空气称为饱和空气，饱和空气的水汽呈饱和状态，这时的空气称为饱和空气，饱和空气的水汽压称为饱和水汽压，单位压称为饱和水汽压，单
42、位hPa。饱和水汽压是温度的函数，。饱和水汽压是温度的函数，温度越高，饱和水汽压越大。温度越高，饱和水汽压越大。三、湿度第三节第三节 表征大气的基本要素表征大气的基本要素4）比湿比湿 在一团湿空气中，水汽的质量与该团空气总质量（水在一团湿空气中，水汽的质量与该团空气总质量（水汽质量加上干空气质量）的比值，称为比湿（汽质量加上干空气质量）的比值，称为比湿（q），其单），其单位：位：g/g，或，或g/kg。空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比值。空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比值。空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分比值。空气的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的百分
43、比值。3）相对湿度相对湿度5 5）露点温度露点温度露点温度露点温度（Td ）对于含有水汽的湿空气，在对于含有水汽的湿空气，在对于含有水汽的湿空气，在对于含有水汽的湿空气，在不改变气压和水汽含量不改变气压和水汽含量不改变气压和水汽含量不改变气压和水汽含量的的的的情况下，情况下，情况下，情况下，降低温度降低温度降低温度降低温度而使空气达到饱和状态时的温度。而使空气达到饱和状态时的温度。而使空气达到饱和状态时的温度。而使空气达到饱和状态时的温度。E E E Ee e e eT T T TT T T TT T T Td d d de e e eE E E E（T,eT,eT,eT,e）反映空气中水汽含
44、量的多少，水汽含量反映空气中水汽含量的多少，水汽含量反映空气中水汽含量的多少，水汽含量反映空气中水汽含量的多少，水汽含量 露点温度露点温度露点温度露点温度T T T Td d d d1、定义：空气的水平运动、定义：空气的水平运动-矢量矢量2、风向：风的来向风向：风的来向，地面用地面用16个方位表示，高空一般用度个方位表示，高空一般用度表示，表示，0表示正北，表示正北，90表示正东。表示正东。3、风速：单位常用、风速：单位常用m/s，knot（海里（海里/小时）和小时）和km/h表示，表示，其换算关系如下：其换算关系如下：1m/s=3.6km/h 1knot=1.852km/h1km/h=0.28m/s 1knot=0.5m/s四、风第三节第三节 表征大气的基本要素表征大气的基本要素一一般般用用风风力力表表示示风风速速大大小小。采采用用英英国国人人蒲蒲福福1808年年拟拟定定的的风风力力等等级级表表，分分0-12共共13级。级。零级烟柱直冲天,一级烟柱随风偏,二级清风吹脸面,三级叶动红旗展,四级枝摇飞纸片,五级带叶小树摇,六级举伞步行难,七级迎风走不便,八级风吹树枝断,九级屋顶飞瓦片,十级拔树又倒屋,十一、十二陆上很少见。