红外辐射在大气中的传输

(四)暖层：中间层顶至800公里高度
暖层有两个特点：(1)随着高度的增高，气温迅速升高空气就更稀薄。 (2)空气处于高度电离状态。从这一特征来说，暖层又可称为 电离层。
(五)散逸层
800公里高度以上的大气层，统称为散逸层。这一层的气温随高度的增高而升 高。这一层的主要特征是大气质点经常散逸至星际空间。
一、大气的高度
严格地说，不存在大气圈的上界。 大气圈的垂直范围通常有两种划法： （一）着眼于大气中出现的某些物理现象。大气中极光是出现高度最高 的物理现象，因此，可以把大气的上界定为1200公里。 （二）着眼于大气密度，用接近于星际的气体密度的高度来估计大气 的上界。按照人造卫星探测资料推算，这个上界大约在2000— 3000公里高度上。
分类 粉尘微粒 硫化物 氮化物 氧化物 卤化物 有机化合物 成分 碳粒、飞灰.碳酸钙、氧化锌、二氧化铅 二氧化硫、三氧化硫、硫酸、硫化氢、硫醇等 一氧化氮、二氧化氮、氨等 臭氧、过氧化物、一氧化碳等 氯、氟化氢、氯化氢等 碳化氢、甲醛、有机酸、焦油、有机卤化物、酮等
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第 二 大气的结构 节
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第 三 主要气象要素 节
度、风向、风力、云量、能见度、降水量、日照、辐 射等。
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1.界限：底层是下地垫面，上层随纬度和季节而不同
• 低纬度地区平均为17-18公里，中纬度地区为10-12公里，高纬度地区 为8-9公里 • 任何纬度尤其是中纬度的对流层厚度，夏季较大，冬季较小 • 同大气的总厚度比较起来，对流层是非常薄的，不及整个大气厚度的1 ％。但是，由于地球引力的作用，这一层却集中了整个大气3／4的质 量和几乎全部的水汽。
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(二)平流层
1.界限：自对流层顶到55公里左右 2.特点: 1) 随着高度的增高，气温最初保持不变或微有上升，到25公里以上，气
温随高度增加而显著升高，在55公里高度上可达-3℃ ； 2)气流比较平衡，空气的垂直混合作用显著减弱；多晴好天气，能见度高。
(三)中间层
自平流层顶到85公里左右为中间层。该层的特点是: 气温随高度增高而上升， 并有相当强烈的垂直运动。该层的60-90公里高度上，有一个只在白天出现的电离 层，叫做D层。
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二、水汽
来源：江、河、湖、海及潮湿物体表面的水分蒸发 . 分布：集中在大气底层，一般随高度的增高而减少 ;且因纬度、地势高
低以及海陆的不同而有差异：低纬＞高纬、夏季＞冬季、湿润地 区＞干旱地区 作用：是大气唯一能发生相变的气体，产生天气现象； 对地面和空气温度产生影响； 在水平和垂直方向上进行物质与能量的交换。
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——红外技术及应用 二、大气的垂直分层
观测证明，大气在垂直方向上的物理性质是有显著差 异的。根据温度、成分、电荷等物理性质，同时考虑到 大气的垂直运动等情况，可将大气分为五层 ：对流层、 平流层、中间层、暖层、散逸层。
（一）对流层 对流层是地球大气中最低的一层，其底界是地面。 云、雾、雨、雪等主要大气现象都出现在此层。因而， 对流层是对人类生产、生活影响最大的一个层次，也是 各种大气研究的重点层次。
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(2)铅直对流运动：由于地表面的不均匀加热，产生铅直对流 运动。空气通过对流和湍流运动，高、低层的空气进 行交换，使近地面的热量、水汽、杂质等易于向上输 送，对成云致雨有重要作用。
(3)气象要素水平分布不均匀：由于对流层受地表的影响最 大，而地表的性质差异也是很大的，因此在对流层 中，温度、湿度的水平分布是不均匀的，特别是冷、 暖气团交绥的地带，即所谓锋区，往往有严重的天气 现象发生，如寒潮、梅雨、暴雨、大风、冰雹等。
2.液体微粒
定义：悬浮大气中的水滴、过冷水滴和冰晶等水汽凝结 物。 作用：它们常聚集在一起，以云、雾等形式出现，使能 见度变坏，还能减弱太阳辐射和地面辐射。
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——红外技术及应用 四、大气污染 定义：由于工业、交通运输业的发展，在废气不加以 回收利用的情况下，空气中增加了许多新的成分， 这就是所说的大气污染。 大气污染物:如下表
2.主Leabharlann Baidu的特征:
(1)气温随高度的升高而降低：由于对流层主要是从地面得到热量，因此 温度随高度增加而降低。 气温铅直梯度：对流层中气温随高度而降低的数值，在不同地区、不 同季节、不同高度是不一致的，平均而言，每上升100米， 气温 下降约0.65℃。这称为气温直减率，也叫气温铅直梯度。通常以y 表示：y=-dT/dZ=0.65℃/100m
三、大气中的固体杂质和液体微粒
1.固体杂质
定义：悬浮于大气中的烟粒、尘埃、盐粒等。 来源：物质燃烧的烟粒、海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒，被风吹 起的土壤微粒及火山喷发的烟尘，流星燃烧所产生的细小微粒和 宇宙尘埃,还有细菌、微生物、植物的孢子花粉等 。
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含量分布：多集中在大气的底层，随时间、地区和天气 条件而变化（陆上多于海上,城市多于乡村， 冬季多于夏季 ） 作用:(1)吸收一部分太阳辐射和阻挡地面放热，对地面 和空气温度有一定影响； (2)使大气能见度变坏 ； (3)充当水汽凝结的核心，对云、雨的形成起重要 作用。
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大气概述 第一节 第二节 第三节 大气的组成 大气的结构 主要气象要素
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第 一 大气的组成 节
一、干洁空气
1 概念： 大气中除水汽、液体和固体杂质外的整个混合气体。 2 成分：主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，此外还有少量的氢、 氖、氪、氙、臭氧等稀有气体 。 3 特点：(1)组成干洁空气的各种成分总是维持，(2)干洁空气的平均分 子量是28.996，(3)在垂直高度90km以下干洁空气的主要成分所占 比例不变 4 干洁空气中几种有影响的气体 （1）臭氧:含量少，20-25km最多；影响气温垂直分布，保护生物 （2）二氧化碳：集中于大气底部20公里，因时间和空间而不同(夏季较 少，冬季较多；城市较多，农村较少)强烈吸收长波辐 射,影响大气和地面温度；但含量过高影响会响人类健 康。