陕西师范大学：《自然地理学》课程教学资源（PPT课件讲稿）第三单元 大气和气候 第一节 大气的组成和垂直分层

第三单元大气和气候

第三单元 大气和气候

第一节大气的组成和垂直分层

第一节 大气的组成和垂直分层

大气的组成 (一)干洁空气 大气中除固体杂质和水汽之外的全部混合气体, 称为干洁空气。氮和氧容积占9904%,加上氩, 三者合占9997%,其他气体仅占0.03%。干洁 空气中大多数气体的临界温度低于自然情况下 大气中可能出现的最低温度,CO2的临界温度 虽然较高,但它所对应的压力却大大超过其实 际分压力。因此,干洁空气中的所有成分都呈 气体状态

• 一、 大气的组成 • （一）干洁空气 大气中除固体杂质和水汽之外的全部混合气体， 称为干洁空气。氮和氧容积占99.04％，加上氩， 三者合占99.97％，其他气体仅占0.03%。干洁 空气中大多数气体的临界温度低于自然情况下 大气中可能出现的最低温度，CO2 的临界温度 虽然较高，但它所对应的压力却大大超过其实 际分压力。因此，干洁空气中的所有成分都呈 气体状态

二)水汽 水汽主要来源于海洋、江河湖沼和土壤, 以及潮湿物体表面的蒸发和植物的蒸腾。大 气中的水汽含量极不固定,随时间、地点 条件而不同。其所占容积变化范围为04% 观测结果表明,在1.5-2km高度,水汽含量 只及地面的1/2;在5km高度,只相当于地面 的1/10,再往上更少。水汽含量虽然不多,但 它在大气温度变化范围内可以发生汽态、液 态和固态三相转化,人们常见的云、雾、雨 雪等天气现象,都是水汽相变的表现。此外 水汽还善于吸收和放射长波辐射,显著影响 大气和地表的温度

• （二）水汽 水汽主要来源于海洋、江河湖沼和土壤， 以及潮湿物体表面的蒸发和植物的蒸腾。大 气中的水汽含量极不固定，随时间、地点、 条件而不同。其所占容积变化范围为0—4％。 观测结果表明，在1.5—2km 高度，水汽含量 只及地面的1/2；在5km 高度，只相当于地面 的1/10，再往上更少。水汽含量虽然不多，但 它在大气温度变化范围内可以发生汽态、液 态和固态三相转化，人们常见的云、雾、雨、 雪等天气现象，都是水汽相变的表现。此外， 水汽还善于吸收和放射长波辐射，显著影响 大气和地表的温度

(三)固体杂质 悬浮在大气中的固体杂质主要有烟粒、尘埃、盐粒 等,它们的半径一般为10-2—10-8cm,多集中于低层 大气中。烟粒主要来源于生产、生活方面的燃烧;尘 埃主要来自经风的吹扬进入大气的地表松散徼粒,以 及火山爆发后产生的火山灰、流星燃烧的灰烬;盐粒 则主要是由海洋波浪飞溅进入大气的水滴被蒸发后形 成的,固体杂质的含量陆地上空多于海洋上空,城市 多于乡村,冬季多于夏季,白天多于夜晚,愈近地面 愈多。固体杂质是大气中水汽凝结的必要条件;能吸 收部分太阳辐射,又可阻挡地面长波辐射,对大气和 地表温度有一定影响;其含量多少,还直接影响到大 气能见度的好坏

• （三）固体杂质 悬浮在大气中的固体杂质主要有烟粒、尘埃、盐粒 等，它们的半径一般为10-2—10-8cm，多集中于低层 大气中。烟粒主要来源于生产、生活方面的燃烧；尘 埃主要来自经风的吹扬进入大气的地表松散微粒，以 及火山爆发后产生的火山灰、流星燃烧的灰烬；盐粒 则主要是由海洋波浪飞溅进入大气的水滴被蒸发后形 成的，固体杂质的含量陆地上空多于海洋上空，城市 多于乡村，冬季多于夏季，白天多于夜晚，愈近地面 愈多。固体杂质是大气中水汽凝结的必要条件；能吸 收部分太阳辐射，又可阻挡地面长波辐射，对大气和 地表温度有一定影响；其含量多少，还直接影响到大 气能见度的好坏

(四)1、由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多, 人类社会每年排放的二氧化碳总量在过去三十年里增 加了一倍,再加上大量砍伐森林,减少了绿色植物通 过光合作用吸收二氧化碳的能力,大气中二氧化碳的 浓度在过去三十年里增长了12% 2、氯氟烃是一种人工合成的化合物,主要用于制冷 剂、火箭推进剂等,到了80年代中期为止,全球氯氟 烃的年消费量已达到100万吨。 3、由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多,排入 空气中的硫、氮等氧化物不断增加。 大气组成的这种变化,会产生什么影响?

（四）1、由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多， 人类社会每年排放的二氧化碳总量在过去三十年里增 加了一倍，再加上大量砍伐森林，减少了绿色植物通 过光合作用吸收二氧化碳的能力，大气中二氧化碳的 浓度在过去三十年里增长了12％。 2、氯氟烃是一种人工合成的化合物，主要用于制冷 剂、火箭推进剂等，到了80年代中期为止，全球氯氟 烃的年消费量已达到100万吨。 3、由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多，排入 空气中的硫、氮等氧化物不断增加。 大气组成的这种变化，会产生什么影响?

大气各成分的作用 大气组成 主要作用 干主要N2生物体的基本成分 洁成分O2 维持生物活动的必要物质 气/次要CO。植物光合作用的原料;对地面保温 空 成分O3 吸收紫外线,使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害 水汽成云致雨的必要条件:对地面保温 固体杂质 成云致雨的必要条件

成云致雨的必要条件 主要 成分 次要 成分 水 汽 固体杂质 生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质 植物光合作用的原料；对地面保温 吸收紫外线，使地球上的生 物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件；对地面保温 大气组成 主 要 作 用 干 洁 空 气 O3 N2 O2 CO2 大气各成分的作用

气的垂直分层

二 大气的垂直分层

高度/km 宇宙火箭 人造卫星 分组阅读讨论 1、地球大气共分哪几层? 高层大 2、在不同纬度,对流层 极光 高度是否一样?为什么? 3、对流层和平流层的气 温如何随高度而变化?原 因是什么 气温垂直分布 4、对流层和平流层中, 0平流层2对流 大气运动的特点是什么? 5、对流层和平流层大 气与人类有何关系? 6、读图,说明电离层 积雨云 与人类的关系 温度/C

1、地球大气共分哪几层? 2、在不同纬度，对流层 高度是否一样?为什么? 3、对流层和平流层的气 温如何随高度而变化?原 因是什么? 4、对流层和平流层中， 大气运动的特点是什么? 5、对流层和平流层大 气与人类有何关系? 6、读图，说明电离层 与人类的关系。 分组阅读讨论

大气的垂直分层 高度 电离层能反射 (千米) 无线电波,对 无线电通讯有 离高 重要作用 气温初稳后升热 上冷下热 只因层中臭氧多 高空对流 水平流动天气好 高空飞行很适合 平流层 /对流旺盛近地面 纬度不同厚度变 高度增来温度减 对流层 只因热源是地面 00-5005010温度(℃)目天气复杂且多变 大气的垂直分层 风云雨雪较常见

大气的垂直分层 对流层 平流层 对流旺盛近地面， 纬度不同厚度变； 高度增来温度减， 只因热源是地面； 天气复杂且多变， 风云雨雪较常见 气温初稳后升热 只因层中臭氧多 水平流动天气好 高空飞行很适合 上冷下热 高空对流 电离层 高层大气 电离层能反射 无线电波，对 无线电通讯有 重要作用