null大气圈的层状结构大气圈的层状结构方艳
学号:8123161null
大气圈:受地心引力而随地球旋转的大气。地球
表
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面
1200~1400km的气层为大气圈的厚度。
什么是大气圈?主要有氮气(78.1%);氧气(20.9%);氩气(0.93%);还有少量的二氧化碳、稀有气体(氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气)和水蒸气。大气层的空气密度随高度而减小,越高空气越稀薄。什么是大气圈的层状结构?什么是大气圈的层状结构?大气圈的层状结构:气象要素的垂直分布情况,
如气温、气压、大气密度和大气成分的垂直分布等。
地球大气层的形成:
1.地球形成阶段的大气变化
2.大气圈由还原性气氛变为氧化性气氛
3.大气圈今日面貌的形成null
二、按温度的垂直分布(五层)(一)对流层
地面到约10km高度的大气区域,集中了约75%的大气质量和90%以
上的水汽质量,属于大气中最活跃的一层,发生主要的天气现象(风、霜、
雨、雪、雹、雾等)以及污染物的活动。
(1)地面到约10m(乃至100m)为近地层,大气与地球表面产生较大摩擦力。(2)地面到约300~400m(乃至1000~2000m)为边界层,大气有较大内摩擦力。(3)地面到约1km~10km(对流层顶)为自由大气层,该范围内的大气可视为热力学中的理想气体。对流层对流层大气的组成和性质对流层大气的组成和性质
(一)干空气的气体混合物
多量成分N2
O2
Ar
CO2少量成分Ne
He
Kr
Xe
CH4
CO
H2
N2O
O3微量成分H2S
SO2
NH3
NO2永
久
性
气
体半永
久
性
气
体可
变
成
分
不
可
变
成
分占干空气的99%对流层大气的组成和性质对流层大气的组成和性质(二)大气中的水物质和降水
水物质主要以液态(水滴)、气态(水汽)、
固态(冰晶)存在。
降水主要是雨和雪。
(三)大气气溶胶
含有大量固体或液态的悬浮粒子,与承载他们空气介质(气体组分)组成。
(四)活性氧自由基
对流层中包括氢氧自由基HO·,烷氧自由基RO·过氧自由基HO2·、RO2、过氧阴离子自由基O2-·等。null(一)温度的变化
温度随高度的增加而降低:这是因为该层不能直接吸收太阳的短波辐射,但能吸收地面反射的长波辐射而从下垫面加热大气。因而靠近地面的空气受热多,远离地面的空气受热少。每升高1km,气温约下降6.5度。
(二)空气对流
因为岩石圈与水圈的表面被太阳晒热,而热辐射将下层空气烤热,冷热空气发生垂直对流,又由于地面有海陆之分、昼夜之别以及纬度高低之差,因而不同地区温度也有差别,这就形成了空气的水平运动。
对流层的特点null
垂直运动将热量和水汽等向上输送,空气冷却,水汽饱和凝结成云,产生各种天气现象。云和降水的形成加剧了气溶胶粒子以及许多气体成分的清除,从而缩短了这些成分在大气中的寿命。
对流层中水平运动随高度上升而升高。
(三)厚度的变化
对流层的厚度因纬度而不同,在低纬度地区大约16至18公里,在中纬度的地区高10至12公里,在高纬度地区只有8至9公里。在高纬度的地区,因为地表的摩擦力会影响气流,形成了一个平均厚2公里的行星边界层。这一层的形成主要依靠地形而有所不同,而且亦会被逆流层的分隔而与对流层的其他部份分开。并且夏季高于冬季.
null(四)温度、湿度等各要素水平分布不均匀
大气与地表接触,水蒸气、尘埃、微生物以及人类活动产生的有毒物质进入空气层,故该层中除气流做垂直和水平运动外,化学过程十分活跃,并伴随气团变冷或变热,水汽形成雨、雪、雹、霜、露、云、雾等一系列天气现象。null
(二)平流层
对流层顶到大约50km左右的大气。平流层(1)30~35km以下,温度随高度变化不大、称为同温层。
(2)30~35km以上,温度随高度升高而升高。平流层的特点(一)空气运动以平流运动为主
地表热辐射影响小,O2和O3对太阳辐射的吸收加热,抑制了大气的垂直运动,只有水平运动。
null
(二)气溶胶粒子和其他微量气体的湿清除机制起不了多大作用,寿命较对流层中长。主要是垂直方向的分子扩散较对流层慢,水汽含量少。
(三)空气稀薄,水汽、尘埃含量少,很少出现天气现象。
(四)在距地面约10~40km处有约20km的臭氧层,滤除太阳辐射中的短波紫外光,保护地球生物。null
(三)中间层
平流层顶到大约80km的一层大气。
中间层的特点(一)温度随高度的升高而升高,大气发生垂直对
流运动。
(二)约80km处的气温是大气层最冷一层,也是
中间层顶。
(三)可出现夜光云。null
(四)热层(电离层)从80km到约500km。
热层的特点(一)温度随高度的升高而升高,昼夜变化大。
(二)空气分子几乎都被太阳辐射离解为原子、离子和自由电子。
(三)太阳辐射强度的变化,热层中各成分光离解过程表现出不同的特征,化学组成随高度的变化较大,强烈的太阳活动引起该层变化可对无线短波通信带来麻烦。
(四)大气十分稀薄,密度很低。null
(五)外层(逃逸层)800km以上的一层大气。外层的特点(一)空气极为稀薄,密度几乎与大气密度相同。
(二)受地心引力小,空气及微粒可以飞出地球重力
场而进入太空。
(三)温度随高度的升高而略有升高。null
60~80km是均质层向非均质层过渡的过渡层按大气电离状态的垂直分布分层
电离层(60~500km):离子密度大D区(60~90km):NO光解E区(90~120km):O2光解
F区(120km以上):O2,N2都发生光解离,离子,电子浓度大。非电离层(60km以下)null感谢您的观看