环境化学课件(7)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
P 0 P g
不同粒径颗粒物的差异: 不同粒径颗粒物的差异: 的差异
粗粒子主要是土壤及污染源排放出来的尘粒 粗粒子主要是土壤及污染源排放出来的尘粒,大多是一次 主要是土壤及污染源排放出来的尘粒, 颗 粒 物 , 主 要 是 由 硅 silicon , 铁 , 铝 aluminum , 钠 sodium, calcium, magnesium,钛余种元素组成. sodium,钙 calcium,镁 magnesium, 钛余种元素组成. 细粒子主要是硫酸盐 硝酸盐, 铵盐, 主要是硫酸盐, 细粒子 主要是硫酸盐 , 硝酸盐 , 铵盐 , 痕量金属和炭黑 black carbon等. carbon等
冲刷过程: 冲刷过程:
湿沉降过程去除大气中颗粒物 的量约占总量的80- 的量约占总量的 - 90%, 而干 , 沉降只有10- 沉降只有 -20%. .
在水过程中 , 雨滴或雪晶 , 或雪片不断地将大气 在水过程中,雨滴或雪晶, 中的微粒携带,溶解或冲刷下来, 中的微粒携带 , 溶解或冲刷下来 , 直接兼并气溶 ρ D =D K ρ 胶粒子. 胶粒子. 造成在降水过程中大气气溶胶的粗 , 细粒子含量 造成在降水过程中大气气溶胶的粗, 发生变化. 发生变化. 冲刷过程的效率随着粒子直径的增大而增大. 冲刷过程的效率随着粒子直径的增大而增大. 雨滴可兼并粒径大于2m的粒子. 雨滴可兼并粒径大于2 的粒子.
P 0 P g
第2节 大气中污染物的转化
一,大气中的重要污染物 二,光化学反应基础 三,大气中重要自由基的来源 四,氮氧化物的转化 五,碳氢化合物的转化和光化学烟雾 六,硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 七,酸性降水 八,大气颗粒物 九,温室气体和温室效应 十,臭氧层的形成与耗损
进入大气的太阳辐射约50% 进入大气的太阳辐射约 以直接方式或被云, 以直接方式或被云 , 颗粒物 和气体散射的方式到达地球 表面, 表面 , 到达地面的辐射包括 少量短波长的紫外光, 少量短波长的紫外光 , 大量 的可见光和长波红外光. 的可见光和长波红外光.
τ=
H
沉降时间(滞留detain时间 沉降时间(滞留detain时间): 时间): ——沉降时间 沉降时间, 式中 τ——沉降时间,s;
υ
H ——某种粒径粒子的最大高度, m. ——某种粒径粒子的最大高度 某种粒径粒子的最大高度,
沉降对于去除空 气中的大粒子是 不同粒径颗粒物的沉降速度 一个有效的途径
3,大气颗粒物的源source 大气颗粒物的源source
按形成机制分为一次颗粒物和二次颗粒物. 形成机制分为一次颗粒物和二次颗粒物. 分为一次颗粒物 按来源分为天然源和人为源两类 . = D K ρ 来源分为天然源和人为源两类 D 分为天然源 ρ
P 0 P g
一次颗粒物: 一次颗粒物 : 由天然污染源和人为污染源释放到 大气中直接造成污染的颗粒物; 大气中直接造成污染的颗粒物; 二次颗粒物:由大气中某些污染气体组分 ( 如二 二次颗粒物: 由大气中某些污染气体组分( 氧化硫,氮氧化物,碳氢化合物等)之间, 氧化硫 , 氮氧化物 , 碳氢化合物等 ) 之间 , 或这 些组分与大气的成分(如氧气) 些组分与大气的成分 ( 如氧气 ) 之间发生反应而 转化生成的颗粒物. 转化生成的颗粒物.
天然源: 天然源: 一次:地面扬尘,海浪溅出的浪沫,火山灰, 一次 : 地面扬尘 , 海浪溅出的浪沫 , 火山灰 , 森 林火灾形成的煤烟,飞灰, 林火灾形成的煤烟 , 飞灰 , 生物界产生的颗粒物 如花粉等. 如花粉等. ρ D =D K ρ 二次:森林中排出的HC经光化学反应而产生的微 二次:森林中排出的HC经光化学反应而产生的微 小颗粒,与自然界中硫, 小颗粒 , 与自然界中硫 , 氮 , 碳循环有关的转化 产物. 产物. 人为源: 人为源: 一次:燃料产生,各种工业生产过程中排放, 一次 : 燃料产生 , 各种工业生产过程中排放 , 汽 车尾气排出. 车尾气排出. 二次: 人为排放的SO 二次 : 人为排放的 SO2 转化为硫酸盐粒子等的二 次颗粒物. 次颗粒物.
高空的粒子沉降到地面 通过重力对颗粒物的去除 通过重力对颗粒物的去除在5000m高空的粒子沉降到地面
式中
v——沉降速度,cm/s; ——沉降速度 cm/s; 沉降速度, g——重力加速度,cm/s2; ——重力加速度 重力加速度, Dp——粒子直径,cm; ——粒子直径 cm; 粒子直径, ρ1 ,ρ2——颗粒及空气的密度,g/cm3; ——颗粒及空气的密度 颗粒及空气的密度, η——空气的粘度, Pas. ——空气的粘度 Pas. 空气的粘度,
(无机颗粒物和有机颗粒物) 无机颗粒物和有机颗粒物)
DP = Dg K
无机颗粒物: 由颗粒物的形成过程决定) 无机颗粒物:(由颗粒物的形成过程决定) 天然来源的无机颗粒物 天然来源的无机颗粒物 :
扬尘的成分主要是该地区的土壤粒子. 扬尘的成分主要是该地区的土壤粒子. 火山爆发所喷出的火山灰pozzolana, 除主要由硅和氧 组 成 的 岩 石 粉 末 外 , 还 含 有 锌 , 锑 antimony , 硒 selenium , 锰 manganese 和铁等金属元素的化合物 . 和铁等金属元素的化合物. 海洋溅沫所释放出来的颗粒物,其成分主要有氯化钠粒子, 海洋溅沫所释放出来的颗粒物,其成分主要有氯化钠粒子, 化合物. 硫酸盐粒子和一些含镁magnesium化合物.
温室效应易受人类活动的干扰. 温室效应易受人类活动的干扰.
2,温室效应(greenhouse effects) effects)
花园种植的温室效应: 花园种植的温室效应:玻璃隔开外界空气使室内形成一个 相对封闭的空间,太阳照射后,温室里比外界温暖得多. 相对封闭的空间,太阳照射后,温室里比外界温暖得多. ρ D =D K ρ 大气中温室效应: 大气中温室效应:温室气体使得由地球表面返回到太空的 热量减少,因而地球表面逐渐变热的现象. 热量减少,因而地球表面逐渐变热的现象.
ρP ρ0
人为源释放的无机颗粒物 人为源释放的无机颗粒物 :
动力发电厂由于燃煤及石油而排放出来颗粒物, 动力发电厂由于燃煤及石油而排放出来颗粒物,其成分除 大 量 的 烟 尘 外 , 还 含 有 铍 beryllium , 镍 nickel , 钒 ρ D =D K vanadium等的化合物 vanadium等的化合物. 等的化合物. ρ 市政焚烧炉incinerator中排放出砷 中排放出砷arsenic, beryllium, 市政焚烧炉incinerator中排放出砷arsenic,铍beryllium, 镉 cadmium , 铬 chromium , 铜 copper , 铁 , 汞 mercury, mercury, 镁 , 锰 , 镍 nickel , 铅 lead, 锑 , 钛 titanium , nickel, lead, titanium, vanadium和锌等化合物 和锌等化合物. 钒vanadium和锌等化合物. 汽车尾气中则含有大量的铅. 汽车尾气中则含有大量的铅.
P 0 P g
不论是雨除或冲刷,对粒径为2 不论是雨除或冲刷, 对粒径为2m左右 的颗粒物都没有明显的去除作用. 的颗粒物都没有明显的去除作用. 因而, 因而,它们可以随气流被输送到几百公 里甚至上千公里以外的地方去, 里甚至上千公里以外的地方去,造成大范 围的污染. 围的污染.
5,大气颗粒物的化学组成
P 0 P g
( 粒径小于 0.1m ) 形成云的凝结核而成为 云滴 的中 粒径小于0 ——通过凝结过程和碰并过程 云滴增长形成雨滴 通过凝结过程和碰并过程, 雨滴( 心——通过凝结过程和碰并过程,云滴增长形成雨滴(大 气层温度低于0 时生成雪晶 ——雨滴或雪晶进一步长 气层温度低于0℃时生成雪晶 )——雨滴或雪晶进一步长 大形成雨或雪降落到地面上. 雨或雪降落到地面上 大形成雨或雪降落到地面上. 雨除,雪除过程:粒径小于0.1m的细粒子作为云的凝结 雨除,雪除过程:粒径小于0 存在在于雨滴或雪晶中; 粒径小于0 05 存在在于雨滴或雪晶中 ; 粒径小于 0.05m 的细粒子粘附 在云滴表面或溶解于云滴中. 在云滴表面或溶解于云滴中.
颗粒直径( ) 沉降速度( 颗粒直径(m) 沉降速度(cm/s) ) 0.1 1 10 100 8×10-5 × 4×10-3 × 0.3 30
到达地面的时间 13-98a - 2-13a - 4-9h - 3-18min -
湿沉降:降雨,下雪使颗粒物消除. 湿沉降:降雨,下雪使颗粒物消除. 雨除(rain out)和冲刷(wash 雨除(rain out)和冲刷(wash out) . 雨除过程: 雨除过程: ρ D =D K ρ 雨 , 雪 形 成 : 气 溶 胶 aewenku.baidu.comosol 粒 子 中 的 一 部 分 细 粒 子
有机颗粒物: 有机颗粒物:
大气中的有机物凝聚agglomerate 而形成 大气中的有机物凝聚 agglomerate而形成 , 或有 而形成, ρ D =D K 机物吸附在其他颗粒物表面而形成. 机物吸附在其他颗粒物表面而形成. ρ 大气颗粒污染. 大气颗粒污染. 种类繁多,结构复杂: 种类繁多,结构复杂: 烃类(烷烃alkyl, 烯烃alkene, 芳香烃aroma和 烃类( 烷烃alkyl,烯烃alkene,芳香烃aroma和 多环芳香烃等) 少量的亚硝胺,杂氮环化合物, 多环芳香烃等 ) , 少量的亚硝胺 , 杂氮环化合物 , 环 柄 , 酮 ketone , 醌 类 quinone , 酚 hydrobenzene类和有机酸等 hydrobenzene类和有机酸等. 类和有机酸等.
P 0 P g
4 , 大气颗粒物的汇 end-result—— 干沉降和湿 end沉降 干沉降: 干沉降 : 颗粒物通过重力作用或与其它物体碰撞 后发生(干去除) 后发生(干去除). 消除机制: 消除机制: 爱根Aitken粒子 小于0 05 粒子( 凝集成较大颗粒, 爱根Aitken粒子(小于0.05m)凝集成较大颗粒, 扩散到地面 通过大气湍流onflow扩散到地面. 通过大气湍流onflow扩散到地面. 重力对颗粒物作用 使其降落在土壤, 对颗粒物作用, 降落在土壤 重力 对颗粒物作用 , 使其 降落 在土壤 , 水体表面 或者植物,建筑等物体表面. 或者植物,建筑等物体表面.
地球表面能量返回大气的传输机制: 传导 地球表面能量返回大气的传输机制 : conduction , 对 流 convection 和 辐 射 radiation 传导: 通过相邻分子的相互碰撞作用进行. 传导 : 通过相邻分子的相互碰撞作用进行 . 主要限制在贴近地表的空气层, 主要限制在贴近地表的空气层 , 能量转移 份额较少. 份额较少. 对流: 相对冷热而使整个空气团运动, 对流 : 相对冷热而使整个空气团运动 , 大 由于自然大气中存在一些气体, 如水汽, 由于自然大气中存在一些气体 , 如水汽 , 二 量地表热量被转移到大气中. 量地表热量被转移到大气中. 氧化碳,甲烷等,能够吸收部分长波辐射, 氧化碳,甲烷等,能够吸收部分长波辐射,产 生"温室效应",使地球表面保持适合生物生 温室效应" 辐射: 地球受热后能再进行长波辐射, 辐射 : 地球受热后能再进行长波辐射 , 该 存的温度. 存的温度. 辐射波长大于太阳光到达地面的辐射. 辐射波长大于太阳光到达地面的辐射.
九,温室气体和温室效应
另 外 的 50%被 直 接 反 射 被 回去或被大气吸收. 回去或被大气吸收.
DP = Dg K
1,地球的热平衡
ρP ρ0
到达地面的太阳能大部分被吸收, 到达地面的太阳能大部分被吸收,地 地球热平衡示意图
面受热后, 面受热后,以再辐射的方式使能量返 回太空,以维持热量平衡. 回太空,以维持热量平衡.
DP = Dg K
ρP ρ0
( 不 考 虑 风 力 等 气 象 meteorologic条件) : 条件) 斯托克斯Stokes定律 定律: 斯托克斯Stokes定律: 若粒径为1.0 ,需要3年 个 若粒径为 m,需要 年11个 半月的时间. gD p半月的时间. ( ρ1 ρ 2 ) υ= 若 18η粒 径 为 10m , 则 仅 需 19 天 .
不同粒径颗粒物的差异: 不同粒径颗粒物的差异: 的差异
粗粒子主要是土壤及污染源排放出来的尘粒 粗粒子主要是土壤及污染源排放出来的尘粒,大多是一次 主要是土壤及污染源排放出来的尘粒, 颗 粒 物 , 主 要 是 由 硅 silicon , 铁 , 铝 aluminum , 钠 sodium, calcium, magnesium,钛余种元素组成. sodium,钙 calcium,镁 magnesium, 钛余种元素组成. 细粒子主要是硫酸盐 硝酸盐, 铵盐, 主要是硫酸盐, 细粒子 主要是硫酸盐 , 硝酸盐 , 铵盐 , 痕量金属和炭黑 black carbon等. carbon等
冲刷过程: 冲刷过程:
湿沉降过程去除大气中颗粒物 的量约占总量的80- 的量约占总量的 - 90%, 而干 , 沉降只有10- 沉降只有 -20%. .
在水过程中 , 雨滴或雪晶 , 或雪片不断地将大气 在水过程中,雨滴或雪晶, 中的微粒携带,溶解或冲刷下来, 中的微粒携带 , 溶解或冲刷下来 , 直接兼并气溶 ρ D =D K ρ 胶粒子. 胶粒子. 造成在降水过程中大气气溶胶的粗 , 细粒子含量 造成在降水过程中大气气溶胶的粗, 发生变化. 发生变化. 冲刷过程的效率随着粒子直径的增大而增大. 冲刷过程的效率随着粒子直径的增大而增大. 雨滴可兼并粒径大于2m的粒子. 雨滴可兼并粒径大于2 的粒子.
P 0 P g
第2节 大气中污染物的转化
一,大气中的重要污染物 二,光化学反应基础 三,大气中重要自由基的来源 四,氮氧化物的转化 五,碳氢化合物的转化和光化学烟雾 六,硫氧化物的转化及硫酸烟雾型污染 七,酸性降水 八,大气颗粒物 九,温室气体和温室效应 十,臭氧层的形成与耗损
进入大气的太阳辐射约50% 进入大气的太阳辐射约 以直接方式或被云, 以直接方式或被云 , 颗粒物 和气体散射的方式到达地球 表面, 表面 , 到达地面的辐射包括 少量短波长的紫外光, 少量短波长的紫外光 , 大量 的可见光和长波红外光. 的可见光和长波红外光.
τ=
H
沉降时间(滞留detain时间 沉降时间(滞留detain时间): 时间): ——沉降时间 沉降时间, 式中 τ——沉降时间,s;
υ
H ——某种粒径粒子的最大高度, m. ——某种粒径粒子的最大高度 某种粒径粒子的最大高度,
沉降对于去除空 气中的大粒子是 不同粒径颗粒物的沉降速度 一个有效的途径
3,大气颗粒物的源source 大气颗粒物的源source
按形成机制分为一次颗粒物和二次颗粒物. 形成机制分为一次颗粒物和二次颗粒物. 分为一次颗粒物 按来源分为天然源和人为源两类 . = D K ρ 来源分为天然源和人为源两类 D 分为天然源 ρ
P 0 P g
一次颗粒物: 一次颗粒物 : 由天然污染源和人为污染源释放到 大气中直接造成污染的颗粒物; 大气中直接造成污染的颗粒物; 二次颗粒物:由大气中某些污染气体组分 ( 如二 二次颗粒物: 由大气中某些污染气体组分( 氧化硫,氮氧化物,碳氢化合物等)之间, 氧化硫 , 氮氧化物 , 碳氢化合物等 ) 之间 , 或这 些组分与大气的成分(如氧气) 些组分与大气的成分 ( 如氧气 ) 之间发生反应而 转化生成的颗粒物. 转化生成的颗粒物.
天然源: 天然源: 一次:地面扬尘,海浪溅出的浪沫,火山灰, 一次 : 地面扬尘 , 海浪溅出的浪沫 , 火山灰 , 森 林火灾形成的煤烟,飞灰, 林火灾形成的煤烟 , 飞灰 , 生物界产生的颗粒物 如花粉等. 如花粉等. ρ D =D K ρ 二次:森林中排出的HC经光化学反应而产生的微 二次:森林中排出的HC经光化学反应而产生的微 小颗粒,与自然界中硫, 小颗粒 , 与自然界中硫 , 氮 , 碳循环有关的转化 产物. 产物. 人为源: 人为源: 一次:燃料产生,各种工业生产过程中排放, 一次 : 燃料产生 , 各种工业生产过程中排放 , 汽 车尾气排出. 车尾气排出. 二次: 人为排放的SO 二次 : 人为排放的 SO2 转化为硫酸盐粒子等的二 次颗粒物. 次颗粒物.
高空的粒子沉降到地面 通过重力对颗粒物的去除 通过重力对颗粒物的去除在5000m高空的粒子沉降到地面
式中
v——沉降速度,cm/s; ——沉降速度 cm/s; 沉降速度, g——重力加速度,cm/s2; ——重力加速度 重力加速度, Dp——粒子直径,cm; ——粒子直径 cm; 粒子直径, ρ1 ,ρ2——颗粒及空气的密度,g/cm3; ——颗粒及空气的密度 颗粒及空气的密度, η——空气的粘度, Pas. ——空气的粘度 Pas. 空气的粘度,
(无机颗粒物和有机颗粒物) 无机颗粒物和有机颗粒物)
DP = Dg K
无机颗粒物: 由颗粒物的形成过程决定) 无机颗粒物:(由颗粒物的形成过程决定) 天然来源的无机颗粒物 天然来源的无机颗粒物 :
扬尘的成分主要是该地区的土壤粒子. 扬尘的成分主要是该地区的土壤粒子. 火山爆发所喷出的火山灰pozzolana, 除主要由硅和氧 组 成 的 岩 石 粉 末 外 , 还 含 有 锌 , 锑 antimony , 硒 selenium , 锰 manganese 和铁等金属元素的化合物 . 和铁等金属元素的化合物. 海洋溅沫所释放出来的颗粒物,其成分主要有氯化钠粒子, 海洋溅沫所释放出来的颗粒物,其成分主要有氯化钠粒子, 化合物. 硫酸盐粒子和一些含镁magnesium化合物.
温室效应易受人类活动的干扰. 温室效应易受人类活动的干扰.
2,温室效应(greenhouse effects) effects)
花园种植的温室效应: 花园种植的温室效应:玻璃隔开外界空气使室内形成一个 相对封闭的空间,太阳照射后,温室里比外界温暖得多. 相对封闭的空间,太阳照射后,温室里比外界温暖得多. ρ D =D K ρ 大气中温室效应: 大气中温室效应:温室气体使得由地球表面返回到太空的 热量减少,因而地球表面逐渐变热的现象. 热量减少,因而地球表面逐渐变热的现象.
ρP ρ0
人为源释放的无机颗粒物 人为源释放的无机颗粒物 :
动力发电厂由于燃煤及石油而排放出来颗粒物, 动力发电厂由于燃煤及石油而排放出来颗粒物,其成分除 大 量 的 烟 尘 外 , 还 含 有 铍 beryllium , 镍 nickel , 钒 ρ D =D K vanadium等的化合物 vanadium等的化合物. 等的化合物. ρ 市政焚烧炉incinerator中排放出砷 中排放出砷arsenic, beryllium, 市政焚烧炉incinerator中排放出砷arsenic,铍beryllium, 镉 cadmium , 铬 chromium , 铜 copper , 铁 , 汞 mercury, mercury, 镁 , 锰 , 镍 nickel , 铅 lead, 锑 , 钛 titanium , nickel, lead, titanium, vanadium和锌等化合物 和锌等化合物. 钒vanadium和锌等化合物. 汽车尾气中则含有大量的铅. 汽车尾气中则含有大量的铅.
P 0 P g
不论是雨除或冲刷,对粒径为2 不论是雨除或冲刷, 对粒径为2m左右 的颗粒物都没有明显的去除作用. 的颗粒物都没有明显的去除作用. 因而, 因而,它们可以随气流被输送到几百公 里甚至上千公里以外的地方去, 里甚至上千公里以外的地方去,造成大范 围的污染. 围的污染.
5,大气颗粒物的化学组成
P 0 P g
( 粒径小于 0.1m ) 形成云的凝结核而成为 云滴 的中 粒径小于0 ——通过凝结过程和碰并过程 云滴增长形成雨滴 通过凝结过程和碰并过程, 雨滴( 心——通过凝结过程和碰并过程,云滴增长形成雨滴(大 气层温度低于0 时生成雪晶 ——雨滴或雪晶进一步长 气层温度低于0℃时生成雪晶 )——雨滴或雪晶进一步长 大形成雨或雪降落到地面上. 雨或雪降落到地面上 大形成雨或雪降落到地面上. 雨除,雪除过程:粒径小于0.1m的细粒子作为云的凝结 雨除,雪除过程:粒径小于0 存在在于雨滴或雪晶中; 粒径小于0 05 存在在于雨滴或雪晶中 ; 粒径小于 0.05m 的细粒子粘附 在云滴表面或溶解于云滴中. 在云滴表面或溶解于云滴中.
颗粒直径( ) 沉降速度( 颗粒直径(m) 沉降速度(cm/s) ) 0.1 1 10 100 8×10-5 × 4×10-3 × 0.3 30
到达地面的时间 13-98a - 2-13a - 4-9h - 3-18min -
湿沉降:降雨,下雪使颗粒物消除. 湿沉降:降雨,下雪使颗粒物消除. 雨除(rain out)和冲刷(wash 雨除(rain out)和冲刷(wash out) . 雨除过程: 雨除过程: ρ D =D K ρ 雨 , 雪 形 成 : 气 溶 胶 aewenku.baidu.comosol 粒 子 中 的 一 部 分 细 粒 子
有机颗粒物: 有机颗粒物:
大气中的有机物凝聚agglomerate 而形成 大气中的有机物凝聚 agglomerate而形成 , 或有 而形成, ρ D =D K 机物吸附在其他颗粒物表面而形成. 机物吸附在其他颗粒物表面而形成. ρ 大气颗粒污染. 大气颗粒污染. 种类繁多,结构复杂: 种类繁多,结构复杂: 烃类(烷烃alkyl, 烯烃alkene, 芳香烃aroma和 烃类( 烷烃alkyl,烯烃alkene,芳香烃aroma和 多环芳香烃等) 少量的亚硝胺,杂氮环化合物, 多环芳香烃等 ) , 少量的亚硝胺 , 杂氮环化合物 , 环 柄 , 酮 ketone , 醌 类 quinone , 酚 hydrobenzene类和有机酸等 hydrobenzene类和有机酸等. 类和有机酸等.
P 0 P g
4 , 大气颗粒物的汇 end-result—— 干沉降和湿 end沉降 干沉降: 干沉降 : 颗粒物通过重力作用或与其它物体碰撞 后发生(干去除) 后发生(干去除). 消除机制: 消除机制: 爱根Aitken粒子 小于0 05 粒子( 凝集成较大颗粒, 爱根Aitken粒子(小于0.05m)凝集成较大颗粒, 扩散到地面 通过大气湍流onflow扩散到地面. 通过大气湍流onflow扩散到地面. 重力对颗粒物作用 使其降落在土壤, 对颗粒物作用, 降落在土壤 重力 对颗粒物作用 , 使其 降落 在土壤 , 水体表面 或者植物,建筑等物体表面. 或者植物,建筑等物体表面.
地球表面能量返回大气的传输机制: 传导 地球表面能量返回大气的传输机制 : conduction , 对 流 convection 和 辐 射 radiation 传导: 通过相邻分子的相互碰撞作用进行. 传导 : 通过相邻分子的相互碰撞作用进行 . 主要限制在贴近地表的空气层, 主要限制在贴近地表的空气层 , 能量转移 份额较少. 份额较少. 对流: 相对冷热而使整个空气团运动, 对流 : 相对冷热而使整个空气团运动 , 大 由于自然大气中存在一些气体, 如水汽, 由于自然大气中存在一些气体 , 如水汽 , 二 量地表热量被转移到大气中. 量地表热量被转移到大气中. 氧化碳,甲烷等,能够吸收部分长波辐射, 氧化碳,甲烷等,能够吸收部分长波辐射,产 生"温室效应",使地球表面保持适合生物生 温室效应" 辐射: 地球受热后能再进行长波辐射, 辐射 : 地球受热后能再进行长波辐射 , 该 存的温度. 存的温度. 辐射波长大于太阳光到达地面的辐射. 辐射波长大于太阳光到达地面的辐射.
九,温室气体和温室效应
另 外 的 50%被 直 接 反 射 被 回去或被大气吸收. 回去或被大气吸收.
DP = Dg K
1,地球的热平衡
ρP ρ0
到达地面的太阳能大部分被吸收, 到达地面的太阳能大部分被吸收,地 地球热平衡示意图
面受热后, 面受热后,以再辐射的方式使能量返 回太空,以维持热量平衡. 回太空,以维持热量平衡.
DP = Dg K
ρP ρ0
( 不 考 虑 风 力 等 气 象 meteorologic条件) : 条件) 斯托克斯Stokes定律 定律: 斯托克斯Stokes定律: 若粒径为1.0 ,需要3年 个 若粒径为 m,需要 年11个 半月的时间. gD p半月的时间. ( ρ1 ρ 2 ) υ= 若 18η粒 径 为 10m , 则 仅 需 19 天 .