第四章 大气环境与大气污染 讲稿

1第四章大气环境与大气污染一、大气组成与结构（一）、大气的结构大气是指包围在地球外围的空气层，大气层的总质量约为5.3×1015t，只占地球总量的百万分之一。大气质量在垂直方向的分布是不均匀的，由于重力影响，大气质量主要集中在下部，其质量的50%集中在5km以下，75%集中在10km以下，98%集中在30km以下。根据大气垂直方向上热状况的不同，同时考虑垂直运动状况，将大气层分为五层：4-1大气圈的层状结构1.对流层对流层是地球大气层中最低的一层，底界为地面,其平均厚度为12km（两极薄，赤道厚），整个大气80%~95%的质量都集中在这一层；由于对流层和地面接触，它从地面得到热能，使得大气温度随高度的增加而降低，一般情况下每升高100m大气温度降低0.65°C；对流层内具有强烈的对流作用，它的强度因纬度的不同而改变，一般对流作用在低纬度较强、高纬度较弱，所以对流层的厚度从赤道向两极减小，在低纬度地区为17~18km，中纬度地区为10~12km，高纬度地区为8~9km；对流层的下界，自地表向上1~1.5km，受地表的影响最大，称为摩擦层或大气边界层。对流层上界称为“对流层顶”；云、雾、雨、雪等主要天气现象以及大气污染现象都在这一层发生，特别是近地面的大气边界层。2.平流层（同温层）对流层顶之上，其高度大约至55km左右，称为平流层；平流层内空气比较干燥，几乎没有水汽及尘埃，非常稳定；垂直温度先是随高度增加而不变或变化很小，到25~30km高度均保持在-55°C左右，因此，也称同温层，再向上则随高度增加而温度升高，到平流层顶为-3°C以上；对流层顶以上，平流层内臭氧量增加，在22~25km附近臭氧浓度达到最大，称为臭氧层。臭氧层能吸收大部分太阳紫外辐射（0.2~0.3mm）,对地面生物和人类具有保护作用。3.中间层2离地表55~85km左右，在平流层之上温度随高度而下降的这一层为中间层；温度可降到-100°C；该层内又出现比较强的垂直对流运动。4.热成层（电离层）中间层之上，上界可达800km以上的大气层；该层内大气因直接吸收太阳辐射，故温度随高度增加而升高，并有明显的日变化和季节变化，昼夜温差可达几百度；由于在太阳的辐射作用下，大部分气体分子发生电离，而且有较高密度的带电粒子，是电离层的主要分布层，电离层能反射无线电波，其变化对全球的无线电通讯有重大意义。5.散逸