第1-2節(jié)大氣組成和熱量a

1、第1-2節(jié)大氣組成和熱量a第1頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五第一節(jié) 大氣的組成和熱量 圍繞著地球的厚層氣體稱為大氣，它是多種氣體的混合物，無(wú)色、無(wú)味。此外，還有固體雜質(zhì)、液體雜質(zhì)。它形成一個(gè)連續(xù)的圈層，稱大氣圈。大氣中存在著復(fù)雜的物理過(guò)程和物理現(xiàn)象，這些都與大氣本身的物理特征有著密切的聯(lián)系 。第2頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五一、 大氣的組成 一、干潔空氣： 二、幾種重要?dú)怏w的來(lái)源及其作用 三、大氣中的雜質(zhì) 第3頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（一）干潔空氣： 【干潔空氣】：大氣中除水汽、液體和固體雜質(zhì)外的整個(gè)混合氣體

2、, 簡(jiǎn)稱干空氣。主要集中在從地面到085km處。 2、 主要成分：N2、O2、Ar，三者占整個(gè)干潔空氣容積的99.97%，其中N2占容積的78%，O2占容積的21%， Ar占容積的 0.93%。此外二氧化碳、臭氧、氫、氖、氦、氪、氙等稀有氣體含量不到空氣容積的0.1%。 第4頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五 幾種重要?dú)怏w的來(lái)源及其作用1.N2來(lái)源：來(lái)自于地球形成過(guò)程中的火山噴發(fā)；作用：是地球上生命體的基本成分；可沖淡氧氣；是合成氮肥的基本原料。 2.O2來(lái)源：水的離解和光化學(xué)反應(yīng)以及植物的呼吸。作用：是維持生命現(xiàn)象的重要?dú)怏w；可助燃，使有機(jī)體腐??；起氧化作用。 第5頁(yè)，

3、共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五3、CO2： 來(lái)源：燃燒、氧化，大陸生物圈作用、海洋的作用以及火山噴發(fā)。主要集中分布于大氣底部20km的一薄層，濃度為0.020.04%，其含量隨時(shí)間、空間而變。一般是底層多，高層少；城市多鄉(xiāng)村少；夜間多白天少，近年來(lái)由于工業(yè)的發(fā)展，含量與年俱增。1958年至1988年，其含量從316351ppm。占干潔空氣容積的0.03%。 作用：能強(qiáng)烈地吸收地面長(zhǎng)波輻射，對(duì)地面起保溫作用；是綠色植物光合作用中不可缺少的物質(zhì)，但其含量超過(guò)0.20.5%時(shí)，對(duì)生物體有害。 第6頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五4、O3： 來(lái)源：在太陽(yáng)紫

4、外線輻射作用下，氧分子分解為氧原子后再和另外的氧分子結(jié)合而成。低層大氣有機(jī)物的氧化和雷雨、閃電作用也能形成臭氧。主要分布在1040km處，極大值在2025km。 作用：能吸收太陽(yáng)紫外輻射的99%，保護(hù)地面生物，可殺菌治病。 第7頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（二） 水汽水汽含量：整個(gè)大氣中，平均1.3104km3【1-2】（占地球總水量的0.001%，24-25mm），總降水量相當(dāng)于780mm，交換時(shí)間約1011天。水汽來(lái)源：海洋、湖泊、河流、土壤的蒸發(fā)、植物蒸騰作用。水汽時(shí)空分布：隨海陸分布，大氣環(huán)流的變化；時(shí)間上年、季節(jié)變化；隨高度的變化主要集中3.0km范圍內(nèi)，

5、每上升1.02.0km，水汽含量減少1/2?！?】水文學(xué)2002年，黃錫荃；【2】水圈水文學(xué)1998年，木村和政。第8頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五水汽作用：由于分子擴(kuò)散和氣流傳遞而散布于大氣之中。水汽會(huì)凝結(jié)，產(chǎn)生云、霧、雨、雪等天氣。地球的水分：通過(guò)“蒸發(fā)凝結(jié)降水”等物理過(guò)程循環(huán)不已（大氣成分中，唯一的相變成分），相變過(guò)程中釋放和吸收熱量，它對(duì)“地氣系統(tǒng)”的能量轉(zhuǎn)換、交換以及天氣變化起著非常重要的作用。第9頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五【氣溶膠aerosol】又稱氣膠、煙霧質(zhì)，是指固體或液體微粒穩(wěn)定地懸浮于氣體介質(zhì)中形成的分散體系。主要是水

6、滴、冰晶、大氣塵埃、其它雜質(zhì)。半徑大小在10+210-4um（0.01-10um）之間。1、氣溶膠粒子主要來(lái)源 （1）自然源：火山灰、宇宙塵埃、隕石塵埃、風(fēng)沙塵粒；植物花粉、孢子；灰燼、海水濺沫等。天然氣溶膠云,霧，靄，煙，海鹽等； 生物氣溶膠微粒中含有微生物或生物大分子等生物物質(zhì)；其中含有微生物的稱為微生物氣溶膠。 （2）人工源：工業(yè)生產(chǎn)、居民生活的燃料燃燒、運(yùn)輸工具排出的廢氣。 （三）大氣中的雜質(zhì)第10頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五大氣污染的概念* 大氣污染物在大氣中達(dá)到一定濃度，而對(duì)人類的生產(chǎn)和健康造成直接或間接危害時(shí)稱大氣污染。 A）直接污染：因污染物性質(zhì)、濃

7、度、時(shí)間等因素造成危害的污染物，如粉塵微粒、硫化物、氮化物、氧化物、鹵化物（氯化氫、氟化氫） B）間接污染：污染物與大氣正常成份發(fā)生反應(yīng)形成新的污染物或污染物發(fā)生光化學(xué)反應(yīng)形成的新污染物。 第11頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五如1952年倫敦的光化學(xué)煙霧事件就是煙霧形成之后，高空受高氣壓控制，使大氣穩(wěn)定，煙霧籠罩4天，造成數(shù)千人死亡。 第12頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五治理污染的措施 建立監(jiān)測(cè)網(wǎng)、進(jìn)行污染預(yù)報(bào)、通過(guò)集塵器和清洗器在排氣前清除污染物；發(fā)展無(wú)煙囪工廠的閉合工藝過(guò)程以及合理布局工業(yè)等，造林綠化也是保護(hù)環(huán)境、凈化空氣，防止大氣污染的

8、重要措施第13頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五二、大氣結(jié)構(gòu)（一）大氣質(zhì)量大氣上界：理論上，當(dāng)氣壓為0（或接近0）時(shí)，為大氣的頂層；但大氣圈頂部沒(méi)有截然的界限。（氣象學(xué)上）大氣上界：與地面氣候有關(guān)的某種現(xiàn)象所發(fā)生的最大高度。如：極光出現(xiàn)的最大高度1200km。（物理、化學(xué)）大氣上界：離心力大于重力，大氣密度接近星際氣體密度；在12003200km范圍。(高層大氣物理學(xué))大氣上界: 3000km左右；第14頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五 大氣質(zhì)量大氣密度：隨高度按指數(shù)規(guī)律減少。大氣質(zhì)量：同上。 05.5km高度內(nèi)含有大氣總質(zhì)量的50。 08km 高

9、度內(nèi)含有大氣總質(zhì)量的99。（圖3.1）第15頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五【問(wèn)題1】設(shè)地球表面的大氣壓為1013.25hPa，地球表面積5.1億km2, 求：大氣總質(zhì)量（以噸為單位，重力加速度g9.8m/s2）？提示：1hPa102N/m2第16頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（二）大氣壓力大氣壓強(qiáng)：簡(jiǎn)稱大氣壓。標(biāo)準(zhǔn)大氣壓：氣象學(xué)上，溫度0緯度45度的海平面氣壓，又稱1個(gè)大氣壓。（1013.25hPa76mm汞高10.34m水柱高）。氣壓?jiǎn)挝唬核y柱高度（mm），hPa（百帕）、mb（毫巴）。1hPa1mb=10N/m2。第17頁(yè)，共80頁(yè)，2

10、022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五一個(gè)大氣壓=1013.25hPa 1013.2510-2N/cm2， 1013.2510-2/ 9.8（kgf/cm2）； 1.034kgf/cm2； （9.8N1kgf） 第18頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五常用的單位（SI單位體系） 度量單位名稱 符號(hào) 定義基本單位： 長(zhǎng)度 米（meter）m質(zhì)量 千克（kilogram）kg時(shí)間 秒（second）s溫度絕對(duì)溫度（） K物質(zhì)量 千摩爾（kilomole） kmol第19頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五誘導(dǎo)單位： 力 牛頓（newton）Nkg m s

11、-2壓力 帕斯卡（pascal）PaN m-2=kg m-1 s-2能量焦耳（joule）JN m=kg m2 s-2功率瓦特（watt）WJ s-1=kg m2 s-3頻率赫茲（hertz）Hzs-1攝氏溫度 K -273.15 體積比：ppm(ppmv) 10-6； ppbv(ppb） 10-9； pptv(ppt) 10-12；第20頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（三）大氣分層 按分子組成： 1、均質(zhì)層： 地表至85km高度大氣層，除水汽以外，組成較均一。2、非均質(zhì)層： 85km高度以上；其中氮層、原子氧層、氦層。 按化學(xué)、物理性質(zhì)： 1、光化層： 包括20km

12、處的O3層。2、離子層：第21頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五在氣象學(xué)中 按溫度、運(yùn)動(dòng)情況分為5層對(duì)流層：平流層：中間層：暖層：逸散層：第22頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五1、對(duì)流層1）高度：最底層，厚度最簿，平均高度11km，并隨緯度、季節(jié)而不同，在高緯地區(qū)平均：89km ,中緯地區(qū)平均：1012km，低緯地區(qū)平均1718km，夏季大于冬季。 2）特征： 氣溫隨高度的升高而降低；因?yàn)樵搶拥臒崃縼?lái)自于地面的長(zhǎng)波輻射，平均氣溫遞減率為0.65oC/100m； 強(qiáng)烈的對(duì)流運(yùn)動(dòng)；因?yàn)榈孛媸軣岵痪?。天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變；幾乎所有的水汽、云、雨、雷、電等現(xiàn)象

13、都發(fā)生在此層。 第23頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五【問(wèn)題2】為什么在對(duì)流層頂，低緯度溫度（-85OC）小于高緯度（-53OC）？第24頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五3）對(duì)流層的分層： 根據(jù)內(nèi)部溫度、濕度、氣流運(yùn)動(dòng)和天氣狀況劃分： 低層（摩擦層）：高度約12km； 特點(diǎn)是對(duì)流強(qiáng)，水汽多、粉塵多；氣溫日變化明顯，湍流明顯。低云、霧、霾、浮塵基本出現(xiàn)頻繁。 中層：高度從低對(duì)流層6km， 特點(diǎn)：云、雨、雪多產(chǎn)生于此層，受地面縻擦小為自由大氣層。 上層： 高度從中層對(duì)流層頂； 特點(diǎn)是氣溫常在0OC以下，水汽少，云由冰晶、過(guò)冷水滴組成，風(fēng)速大；中緯度及

14、低緯度地區(qū)常出現(xiàn)急流，風(fēng)速30米/秒。 第25頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五2、平流層的特征1）高度： 下層：其上界離地面約3540km，為同溫層。 上層：其上界離地面約5060km，為逆溫層（即氣溫隨高度的升高而降低。因?yàn)槠搅鲗由蠈雍写罅康某粞?，臭能大量地吸收太?yáng)紫處線而增溫）。 2）特征：氣溫隨高度微升；氣流以水平運(yùn)動(dòng)為主，對(duì)流不易產(chǎn)生；水汽、塵埃含量少，天氣晴朗，能見(jiàn)度好。第26頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五3、中間層 1）高度：平流層頂至85km處，亦稱高空對(duì)流層。 2）特征：隨高度升高而溫度迅速下降；空氣以垂直運(yùn)動(dòng)為主，但由于空氣

15、稀薄，天氣現(xiàn)象已不如對(duì)流層復(fù)雜；在80km處白天出現(xiàn)一個(gè)電離層，叫D層。 第27頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五5、暖層（電離層）1）高度：中間層至800km處。 2）特征： 空氣質(zhì)量小，空氣稀薄，空氣密度只有空氣總質(zhì)量的0.5%，在120km高空，空氣密度小至聲音都難于傳播；隨高度升高而溫度升高；因?yàn)樗胁ㄩL(zhǎng)小于0.175um的太陽(yáng)紫外輻射都被暖層氣體所吸收，頂層溫度可達(dá)1000；空氣處于高度電離狀態(tài)，能反射無(wú)線電波；出現(xiàn)極光現(xiàn)象。 第28頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五暖層出現(xiàn)極光現(xiàn)象*極光是由太陽(yáng)噴焰中發(fā)射的高能粒子與高層大氣中的空氣分子相

16、撞，使之電離，并在地球磁場(chǎng)的作用下，偏于兩極上空而形成的一種光現(xiàn)象。 第29頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五5、散逸層1）高度：800km以上 3000km左右；2）特征： 空氣極其稀薄 ；隨高度上升而溫度升高；高速運(yùn)動(dòng)的分子可以逃逸到宇宙空間。 第30頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五大氣圈層結(jié)構(gòu)中各層的特征及對(duì)比表 第31頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（四）標(biāo)準(zhǔn)大氣標(biāo)準(zhǔn)大氣模式：空氣干燥，86km以下均勻混合物，平均kmol質(zhì)量為28.964kg/kmol，靜力學(xué)平衡、水平成層。第32頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20

17、日，14點(diǎn)9分，星期五【Note】:均質(zhì)層：85km大氣邊界層（atmospheric boundary layer）： 又稱 摩擦層 或行星邊界層。地表至12km高度。上部摩擦層（上邊界層、?？寺鼘樱?100m大氣近地層(atmospheric surface layer)：0100m以下。自由大氣 （free atmosphere）：摩擦層以上，摩擦力可以忽略不計(jì)，稱為自由大氣。干潔空氣：標(biāo)準(zhǔn)大氣：第33頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五三、大氣的熱量（一）太陽(yáng)輻射（為短波輻射） 可見(jiàn)光：0.40.76m, 占總能量的50。 紅外輻射: 大于0.76m, 占總能量的

18、43。 紫外輻射：小于0.4m, 占總能量的7。【太陽(yáng)輻射強(qiáng)度】：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)垂直投影在單位面積上的太陽(yáng)輻射能，表示太陽(yáng)輻射能強(qiáng)弱的物理量。【太陽(yáng)常數(shù)S0】： 在日地平均距離上，大氣頂界垂至于太陽(yáng)光線單位面積上單位時(shí)間內(nèi)接受的太陽(yáng)輻射。1367W/m2（1981年WMO推薦）【地面反射率】：反射輻射占地面總輻射的百分比。地面的太陽(yáng)輻射包括：直射輻射和散射輻射組成，稱為總輻射。第34頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（二）大氣能量及其保溫效應(yīng)1.太陽(yáng)輻射的直接吸收：主要臭氧、水汽、液態(tài)水。2.地面輻射的吸收：地表吸收了大氣上界太陽(yáng)輻射能的50；地表加熱后,再以大于3um長(zhǎng)波向

19、外輻射，其中7595被大氣吸收。3.潛熱輸送：水分”蒸發(fā)水汽凝結(jié)”是”地氣”間能量交換的主要方式。潛熱輸送年總量，洋面（3430MJ/m2）是陸面（1130MJ/m2） 的3倍。4.感熱輸送：陸面、水面與大氣溫度不相等所致?？偸堑乇硐虼髿廨斔?，年均540MJ/m2.【大氣輻射】：大氣依據(jù)本身溫度向外輻射，稱為。【大氣逆輻射】：投向地面的部分。【溫室效應(yīng)】：大氣逆輻射、保溫作用。 第35頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（三）地、氣系統(tǒng)的輻射平衡【輻射平衡、輻射差額】： 輻射平衡的日變化、年變化？第36頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五四、氣溫（一）氣

20、溫的周期性變化 日變化： 年變化： 【氣溫的日較差、年較差】 受緯度、下墊面、海拔高度影響。第37頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（二）氣溫的水平分布【等溫線】：【熱赤道】：赤道附近的1個(gè)高溫帶，月平均溫度在冬、夏均高于24 。 全球氣溫水平分布特點(diǎn)：（1）緯度：（2）同緯度海陸分布影響：（3）洋流的影響：（4）近赤道高溫區(qū)：510N（5）極地氣溫：地球表面氣溫變化范圍- 9063。第38頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（三）氣溫的垂直分布【氣溫垂直遞減率】：-0.65/100m【逆溫層】.。 【平流逆溫】暖空氣流至較冷地面或冷水面上時(shí)，形成的逆

21、溫?！句h面逆溫、下沉逆溫】： 逆溫層（阻擋層）對(duì)大氣污染的影響？第39頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五參考答案提示：因?yàn)樵诘途暤貐^(qū)對(duì)流層頂高1718km，而高緯地區(qū)平均只有89km，在對(duì)流層，溫度受地面影響大，且溫隨高度的升高而降低。 第40頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五第二節(jié)：大氣水分和降水一、大氣濕度二、蒸發(fā)和凝結(jié)三、水汽的凝結(jié)現(xiàn)象四、大氣降水第41頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五一、大氣濕度（一）濕度-1： 蒸發(fā)、蒸騰（海、湖、河、土壤、植被）大氣潮濕程度。 【水汽壓（e）】：大氣中水汽產(chǎn)生的那部分壓力； （單位：

22、hPa），由干濕球溫差換算得出。 水汽壓e是高度z(m)的函數(shù): 經(jīng)驗(yàn)公式：e=e010Z； （e0：地面水汽壓；：常數(shù)）第42頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五 【飽和水汽壓】或【最大水汽壓】：當(dāng)跑出水面的水分子與落回水中的水汽分子恰好相等時(shí)，即系統(tǒng)內(nèi)的水量和水汽分子含量都不再改變時(shí)，水和水汽之間就達(dá)到兩相相平衡，這種平衡稱為動(dòng)態(tài)平衡，動(dòng)態(tài)平衡時(shí)的水汽稱為飽和水汽，此時(shí)的水汽壓稱為飽和水汽壓。飽和水汽壓（E）：為溫度的函數(shù).第43頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（一）濕度-2：【絕對(duì)濕度（）】或【水汽密度】： 水氣質(zhì)量（單位：g/cm3）；不能直

23、接測(cè)量，間接計(jì)算。 289(e/T)；（單位：g/cm3） T：（K）；e：水汽壓（mm）。 【相對(duì)濕度（f）】： f=（e/E）100； 空氣飽和：eE，f100； 空氣未飽和：？ 空氣過(guò)飽和：？第44頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（一）濕度-3：【露點(diǎn)溫度（Td）】或【露點(diǎn)】： 濕空氣等壓降溫達(dá)到空氣飽和的溫度。露點(diǎn)差：判斷空氣飽和程度。氣溫達(dá)到露點(diǎn)，是水汽的凝結(jié)必要條件。 【相對(duì)濕度（f）】： f=（e/E）100； 空氣飽和：eE，f100； 空氣未飽和：？ 空氣過(guò)飽和：？【比濕（g）】：水汽質(zhì)量與同一容積中空氣的總質(zhì)量的比值（g/kg）。在分析空氣垂直運(yùn)動(dòng)時(shí)

24、，常使用。第45頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（二）濕度的變化與分布相對(duì)濕度的日變化： 與氣溫日變化相反（圖3-12）（原因？）。 為何沿海地區(qū)異常（提示：海陸風(fēng)）？相對(duì)濕度的年變化：夏季最小、冬季最大。 有些地方異常?。ㄏ募臼⑿酗L(fēng)來(lái)自海洋，冬季來(lái)自內(nèi)陸）相對(duì)濕度分布：與據(jù)海洋遠(yuǎn)近、緯度高低有關(guān)（表3-9）。第46頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五濕度隨時(shí)間的變化*1、水汽壓的日變化： 1）雙峰型：主要在大陸上湍流混合較強(qiáng)的夏季。最高值：9：00-10：00，21：-22：00；最低值：清晨溫度最低時(shí)和午后湍流最強(qiáng)時(shí)。 為什么在大陸上湍流混合較強(qiáng)

25、的夏季水汽壓 一天中有兩個(gè)最值和兩個(gè)低值？第47頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五48 水汽壓一天有2個(gè)高值和2個(gè)低值的原因*1）日出后，地面溫度上升，蒸發(fā)加快，水汽壓逐漸上升，9：0010：00時(shí)達(dá)最大。 2）910時(shí)后，隨著溫度的上升，低層趨勢(shì)于不穩(wěn)定，湍流混和加強(qiáng)，湍流混合使水汽上傳的作用大于地面蒸發(fā)的作用，所以水汽壓開(kāi)始減??；午后，溫度最高，湍流作用最強(qiáng)，故實(shí)際水汽壓e最小值在午后。第48頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五3）日落后，由于氣溫降低，湍流大大減弱，同時(shí)由于白天湍流混合已經(jīng)使上、下層水汽趨于均勻，上傳的水汽就大大減小，此時(shí)蒸發(fā)使水

26、汽增大的作用又成為主要方面，水汽壓又上升，到晚上21-22時(shí)，水汽達(dá)最大。 4）21-22時(shí)后，地面溫度因輻射冷卻而降低，蒸發(fā)變得很慢，且地面溫度低于露點(diǎn)溫度時(shí)，會(huì)有露、霜等凝結(jié)現(xiàn)象產(chǎn)生，水汽壓又減小，直至次日清晨達(dá)至最低。第49頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五2）單峰型：出現(xiàn)在沿海地區(qū)和陸地上湍流不強(qiáng)的秋冬季節(jié)，水汽壓與溫度的日變化一致。為什么？ 因?yàn)檠睾５貐^(qū)，有充足的水源可供蒸發(fā)，而在大陸上湍流不強(qiáng)的季節(jié)，湍流混合使水汽上傳作用不顯著，所以在這些地區(qū)的水汽壓日變化受溫度的影響最顯著。 第50頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五3、相對(duì)濕度的日變化

27、： 最高值基本上出現(xiàn)在清晨溫度最低時(shí)，最低值出現(xiàn)在午后溫度最高時(shí)（與溫度的日變化相反）。 因?yàn)闅鉁卦龈邥r(shí)，雖然蒸發(fā)加快，水汽壓增大，但飽和水汽壓增大更多，反使相對(duì)濕度減?。╢=e/E*100%），溫度降低時(shí)則相反。 4、相對(duì)濕度的年變化第51頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五水汽壓的年變化* 與溫度的年變化相似，最高值出現(xiàn)在溫度最高蒸發(fā)最旺的7-8月。最低值出現(xiàn)在溫度低、蒸發(fā)弱的1-2月 第52頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五 飽和水汽壓隨著溫度改變的量，在高溫時(shí)要比低溫時(shí)大。例如：溫度由30降到25，飽和水汽壓減少10.76hPa，而溫度從15降

28、到10，飽和水汽壓只減少4.77 hPa。 思考：為什么暴雨總是發(fā)生在夏季？ 第53頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五為什么暴雨總是發(fā)生在暖季？參考答案： 因?yàn)榕荆瑲鉁乇容^高，飽和水汽壓大，空氣中所能容納的水汽含量增多，因而能使原來(lái)已處于飽和狀態(tài)的蒸發(fā)面因溫度升高而變成不飽和，蒸發(fā)增強(qiáng)，當(dāng)溫度降低時(shí)，由于飽和水汽壓減小，空氣中多余的水汽就會(huì)凝結(jié)出來(lái)。 第54頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五二、蒸發(fā)和凝結(jié)（一）蒸發(fā)及其影響因素：1.影響蒸騰的因素： 蒸發(fā)面溫度、性質(zhì)、性狀、空氣濕度、風(fēng)等。 試比較：冰面-水面 ；海水淡水；清水濁水； 【蒸發(fā)】：液態(tài)

29、水轉(zhuǎn)化為水汽的過(guò)程。 2. 蒸發(fā)量: 蒸發(fā)速度（mm） 觀測(cè)儀器（氣象臺(tái)站）：20cm蒸發(fā)皿；觀測(cè)值不代表當(dāng)?shù)貙?shí)際蒸發(fā)量（原因？）。 第55頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（二）水汽凝結(jié)的條件1、空氣中的水汽要達(dá)到飽和或過(guò)飽和。 1）增加大氣中的水汽含量，增加絕對(duì)濕度。 （2）使空氣冷卻來(lái)減小飽和水汽壓。 常見(jiàn)凝結(jié)現(xiàn)象：云、露、霧、霜等。大氣降溫的4種過(guò)程 ：（A）絕熱冷卻；（B）輻射冷卻： （C）平流冷卻； （D）混合冷卻： 2、凝結(jié)核 第56頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五2、凝結(jié)核【凝結(jié)核】大氣中某些吸濕顆粒是水汽開(kāi)始凝結(jié)的核心，叫做；如：

30、塵埃、煙粒等。凝結(jié)核的兩個(gè)主要作用： （1）對(duì)水汽的吸附作用 （2）利于水汽繼續(xù)凝結(jié)，使水滴增大。第57頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五蒸發(fā)面的性質(zhì)和形狀*（）E隨著蒸發(fā)面性質(zhì)而變化 ）過(guò)冷水E大于冰面E 【過(guò)冷水】:水溫低于0OC仍未結(jié)冰的水。 由于冰固體，冰分子要脫出冰面的束縛比脫出水面的束縛困難，故當(dāng)冰面上水汽密度較小時(shí)，其落回的分子數(shù)就已與脫出的分子數(shù)相平衡。 【冷云】或【冰水混合云】：冰晶和過(guò)冷水混合組成的云。 【暖云】：云體大于OC的水云。 【冰晶效應(yīng)】：冰水共存、水汽轉(zhuǎn)移，使云滴增大的過(guò)程，亦稱“貝吉龍效應(yīng)”。第58頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，1

31、4點(diǎn)9分，星期五思考題： 1、為什么晴朗無(wú)風(fēng)的早晨常有露水？ 2、為什么冬季英國(guó)境內(nèi)霧日多？ 3、為什么迎風(fēng)坡多雨？ 第59頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五參考答案1、在晴朗無(wú)風(fēng)的夜晚，輻射冷卻強(qiáng)烈，近地面層空氣因冷卻至露點(diǎn)溫度，使水汽發(fā)生凝結(jié)。 2、 因?yàn)闇貪竦奈黠L(fēng)氣流登陸后將熱量傳給下墊面，降溫至露點(diǎn)，而發(fā)生水汽凝結(jié)。 3、因?yàn)榭諝馍仙^(guò)程中，體積膨脹對(duì)外作功，導(dǎo)致空氣本身冷卻，每上升100m溫度降低10C，隨著溫度的下降及飽和水汽的減小，當(dāng)空氣上升到一定高度，空氣就會(huì)達(dá)到過(guò)飽和而凝結(jié)。 第60頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五三、水汽的凝結(jié)現(xiàn)

32、象（一）地表面的凝結(jié)現(xiàn)象 （1）【露】和【霜】 ： 【平流霜】；【洼地霜】；【霜期】、【無(wú)霜期】。 （2）【霧凇】、【雨凇】：（二）大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象 （1）【霧】： （2）【云】： 第61頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（1）露和霜 傍晚或夜間，地面或地物由于輻射冷卻，使貼近地表面的空氣層也隨之降溫，當(dāng)其溫度降到露點(diǎn)以下，即空氣中水汽含量過(guò)飽和時(shí)，在地面或地物的表面就會(huì)有水汽的凝結(jié)物，如果此時(shí)的露點(diǎn)溫度在0OC以上，在地面或地物上就出現(xiàn)微小的水滴，稱為【露】；如果露點(diǎn)溫度在0OC以下，則水汽直接在地面或地物上凝華成白色的冰晶，稱為【霜】。 第62頁(yè)，共80頁(yè)，2022年

33、，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五霜和霜凍的區(qū)別及霜凍的預(yù)防* （1）霜指白色固體凝結(jié)物。 （2）霜凍指在農(nóng)作物生長(zhǎng)季節(jié)里， 地面和植物表面溫度下降至足以引起農(nóng)作物遭受傷害或者死亡的低溫。 預(yù)防霜凍尤其是早霜凍和晚霜凍對(duì)農(nóng)作物的威脅，主要彩熏煙、澆水、覆蓋等預(yù)防措施。第63頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（2）霧凇、雨凇【霧凇】：俗稱“樹(shù)掛”；出現(xiàn)于寒冷、濕度高的天氣下?！居贲　浚核追Q“冰凌”；第64頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五霧凇第65頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五雨凇-(江西廬山出現(xiàn)雨凇景觀) 第66頁(yè)，共80頁(yè)，

34、2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（二）大氣中的凝結(jié)現(xiàn)象（1）【霧/fog/】：漂浮在近地表面的乳白色微小水滴或冰晶。高懸于空中的稱為【云】；飄浮于近地面，使水平能見(jiàn)度小于1km的稱為【霧】。 【霾（mai）/haze/】：空氣中煙、塵較多時(shí)，導(dǎo)致能見(jiàn)度變壞，這種現(xiàn)象稱。霧的形成條件： a）近地面空氣中水汽充足； b）水汽發(fā)生冷卻過(guò)程； c）有凝結(jié)核（如果有凝結(jié)核，則霧可在相對(duì)濕度小于100%時(shí)形成）第67頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五霾第68頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五 霧的成因類型 根據(jù)空氣冷卻過(guò)程的方式不同，可將霧分為輻射霧；

35、平流霧；蒸汽霧，鋒面霧，上坡霧等。 【輻射霧】：由地面輻射冷卻使貼地氣層變冷而形成，多見(jiàn)于秋冬季無(wú)云的夜間，諺語(yǔ)“十霧九晴” 【平流霧】：由于暖濕空氣流到冷的下墊面上，冷卻降溫，水汽發(fā)生凝結(jié)形成。一般地說(shuō)，平流霧比輻射霧范圍廣，厚度大，持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，多見(jiàn)于沿海地區(qū)、海面、冷暖流交匯處。 第69頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（2）云【云】：高空水汽凝結(jié)現(xiàn)象。云的分類：a. 積狀云：空氣對(duì)流上升，水汽凝結(jié)而成；包括淡積云、濃積云、積雨云。b. 層狀云：由空氣斜升運(yùn)動(dòng)形成。可分為雨層云、高層云、卷層云3種。c. 波狀云：呈波狀起伏或魚鱗狀的云層。包括：卷積云、高積云、層積云、

36、層云。第70頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五【云量】：天空被云遮蔽的程度。用110成數(shù)表示。 全球的幾個(gè)云量帶： a. 赤道多云帶： b. 緯度2030度少云帶： c.中高緯多云帶：第71頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五四、大氣降水【降水】：從云中降到地面上液態(tài)或固態(tài)水，稱為。常見(jiàn)的有雨、雪、冰雹、霰等。單位：用降水量表示。 霰（xian）在高空中的水蒸氣遇到冷空氣凝結(jié)成的小冰粒，多在下雪前或下雪時(shí)出現(xiàn)?！窘邓俊浚菏侵附德涞降孛嫔系挠旰腿诨蟮难?、冰雹等未經(jīng)蒸發(fā)、滲透、流失而集聚在水平面上的水層厚度。單位：mm 【降水強(qiáng)度】：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)的降水量

37、稱為降水強(qiáng)度（單位：mm/h） 。 降水和熱量一樣，是地球表面一切生命過(guò)程的基礎(chǔ)，是塑造自然地理環(huán)境和影響人類活動(dòng)的重要因素。第72頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（一）降水形成的條件1、降水形成基本條件： 1）上升氣流運(yùn)動(dòng)：可源源不斷地給云中輸送水汽；絕熱上升，水汽易凝結(jié)成云；可托住小水滴，使之不易過(guò)早掉下來(lái)。2）雨滴大?。河甑谓德涞孛鏁r(shí)，不致于完全被蒸發(fā)。 2、云滴增長(zhǎng)的主要過(guò)程： 1）云滴凝結(jié)（或凝華）增長(zhǎng)： 2）云滴的沖并增長(zhǎng)：對(duì)于暖云尤其重要。第73頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，星期五（二）降水的類型和分布 降水的類型： 按降水性質(zhì)分： A）連續(xù)性降水：時(shí)間長(zhǎng)，強(qiáng)度大 B）陣性降水：時(shí)間短，強(qiáng)度大，范圍小 C）毛毛狀降水：是極小的滴狀液體降水，落在水面上沒(méi)有波紋。 按降水的物態(tài)形狀分：雨、雪、霰、雹 按降水的成因： A）對(duì)流雨（熱雷雨）：多為暴雨形式。B）地形雨：C）鋒面（氣旋）雨：雨區(qū)廣、持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)。D）臺(tái)風(fēng)雨：第74頁(yè)，共80頁(yè)，2022年，5月20日，14點(diǎn)9分，