第一章大氣概況

1、1 CH1 大氣概況大氣概況 1.1 大氣的組成大氣的組成 1.2 大氣的垂直結(jié)構(gòu)大氣的垂直結(jié)構(gòu) 1.3 大氣狀態(tài)方程大氣狀態(tài)方程 1.1 大氣的組成 2 1.1 大氣的組成大氣的組成 一、干潔空氣（一、干潔空氣（Dry Air） 1、主要成分：主要成分： 氮氣（氮氣（N2）、氧氣（）、氧氣（O2），二者占空氣總?cè)莘e的），二者占空氣總?cè)莘e的99。 2、次要成分：、次要成分： 二氧化碳（二氧化碳（CO2）、臭氧（）、臭氧（O3）、氫氣、惰性氣體，）、氫氣、惰性氣體， 體積比不足體積比不足1。 3、易變成分：（質(zhì)量易變）、易變成分：（質(zhì)量易變） 二氧化碳（二氧化碳（CO2）、臭氧（）、臭氧（O3）

2、 4、對氣溫有影響的成分：、對氣溫有影響的成分： 二氧化碳（二氧化碳（CO2） 吸收和放射長波輻射，產(chǎn)生溫室效應；吸收和放射長波輻射，產(chǎn)生溫室效應； 臭氧（臭氧（O3）吸收紫外線；吸收紫外線； 5、干潔空氣的分子量：、干潔空氣的分子量：28.966。 1.1 大氣的組成 3 1.1 大氣的組成 4 These processes absorb latent heat from the atmosphere (breaking of hydrogen bonds) Water Vapor = evaporation（蒸發(fā)蒸發(fā)） IceWater = melting（融化融化） IceVapor

3、= sublimation（升華升華） 1.1 大氣的組成 5 Water Ice = freezing （凝固（凝固） VaporIce = deposition（凝華）（凝華） VaporWater = condensation（凝結(jié)）（凝結(jié)） These processes release latent heat to the atmosphere 1.1 大氣的組成 6 二、水汽（二、水汽（VapourVapour） 1 1、來源：地表的蒸發(fā)。、來源：地表的蒸發(fā)。 2 2、水平分布：海洋多于陸地，沙漠最少。、水平分布：海洋多于陸地，沙漠最少。 3 3、垂直分布：、垂直分布： 低空多于高

4、空，隨高度升高水汽含量迅速減少。低空多于高空，隨高度升高水汽含量迅速減少。 4 4、特點：、特點： 1) 1) 在自然條件下，水汽是大氣中唯一能發(fā)生相態(tài)變化的在自然條件下，水汽是大氣中唯一能發(fā)生相態(tài)變化的 氣體，是天氣演變的主角。氣體，是天氣演變的主角。 2)2) 具有吸收和放射長波輻射的性能，加上在水相變化中具有吸收和放射長波輻射的性能，加上在水相變化中 伴有凝結(jié)潛熱的吸收或釋放，對氣溫產(chǎn)生影響。伴有凝結(jié)潛熱的吸收或釋放，對氣溫產(chǎn)生影響。 5 5、濕空氣（、濕空氣（Wet AirWet Air）：含有水汽的空氣。）：含有水汽的空氣。 1.1 大氣的組成 7 三、雜質(zhì)三、雜質(zhì) 1、雜質(zhì)：、雜質(zhì)

5、： 懸浮在大氣中的固體或液體顆粒，又稱為氣溶膠粒懸浮在大氣中的固體或液體顆粒，又稱為氣溶膠粒 子，包括水汽凝結(jié)物（水滴、冰晶）、微小鹽粒等。子，包括水汽凝結(jié)物（水滴、冰晶）、微小鹽粒等。 2、對大氣的影響：、對大氣的影響： 使能見度降低；作為水汽凝結(jié)的凝結(jié)核。使能見度降低；作為水汽凝結(jié)的凝結(jié)核。 3 3、城市污染監(jiān)測的主要成分：、城市污染監(jiān)測的主要成分： 總懸浮顆粒物，二氧化硫、氮氧化物總懸浮顆粒物，二氧化硫、氮氧化物 1.2 大氣的垂直結(jié)構(gòu) 8 1.2 大氣的垂直結(jié)構(gòu)大氣的垂直結(jié)構(gòu) 一、大氣的垂直范圍一、大氣的垂直范圍 和垂直分層和垂直分層 1、空氣密度：、空氣密度： 標準狀況下，近地標準狀

6、況下，近地 面附近干空氣的密面附近干空氣的密 度為度為1293g/m3。 2、大氣上界：、大氣上界： 大氣與星際空間的大氣與星際空間的 分界面，通常以極分界面，通常以極 光光”出現(xiàn)的最大高出現(xiàn)的最大高 度度1000km作為大作為大 氣上界的高度。氣上界的高度。 3 3、垂直分層：、垂直分層： 1) 分層依據(jù)：分層依據(jù)： 氣溫氣溫和水汽的和水汽的垂直分布垂直分布、 大氣的擾動程度和電離大氣的擾動程度和電離 現(xiàn)象等?，F(xiàn)象等。 2) 分層：自地面向高空，分層：自地面向高空， 對流層、平流層、中間對流層、平流層、中間 層、熱層、散逸層。層、熱層、散逸層。 3) 平流層：平流層： 空氣以水平運動為主，水

7、空氣以水平運動為主，水 汽極少，云很難生成。汽極少，云很難生成。 4)4)熱層：又稱電離層熱層：又稱電離層 對遠程無線電通訊具有重要對遠程無線電通訊具有重要 意義。意義。 9 1.2 大氣的垂直結(jié)構(gòu) 10 11 1.2 大氣的垂直結(jié)構(gòu) 12 二、對流層（二、對流層（Troposphere）的主要特征）的主要特征 1、對流層的厚度：平均、對流層的厚度：平均10km； 在赤道最厚，向兩極減??；夏季厚，冬季薄。在赤道最厚，向兩極減小；夏季厚，冬季薄。 云、雨、霧、雪等主要天氣現(xiàn)象發(fā)生在該層，云、雨、霧、雪等主要天氣現(xiàn)象發(fā)生在該層， 是氣象學研究的重點層次。是氣象學研究的重點層次。 2、三個主要特點：

8、三個主要特點： 1) 氣溫隨高度的升高而降低氣溫隨高度的升高而降低 平均氣溫（垂）直（遞）減率平均氣溫（垂）直（遞）減率 0.65/100m。 2) 有強烈的對流和亂流運動有強烈的對流和亂流運動 3) 氣象要素（如溫度、濕度等）在水平方向上分布氣象要素（如溫度、濕度等）在水平方向上分布 不均勻。不均勻。 1.2 大氣的垂直結(jié)構(gòu) 13 對流層實測氣溫直減率以對流層實測氣溫直減率以表示。表示。 通常，氣溫隨高度升高而降低，通常，氣溫隨高度升高而降低， 0； 有時，氣溫隨高度升高而升高，有時，氣溫隨高度升高而升高， 0、0各代表什么含義？各代表什么含義？對流層頂附近為什么經(jīng)常對流層頂附近為什么經(jīng)常 觀測到發(fā)展旺盛的積雨云頂部平衍成砧狀？觀測到發(fā)展旺盛的積雨云頂部平衍成砧狀？ 6 6、摩擦層的厚度是多少？天氣預報時，備受關(guān)注的主要氣