第一章 大气概述
第一章 大气概述
10Βιβλιοθήκη 11第二节 大气的上界
大气的结构
A: 极光是大气中出现的最高的物理现象, 极光是大气中出现的最高的物理现象,
1200km
B: 人造卫星探测资料,按大气密度定为2000~3000km 人造卫星探测资料,按大气密度定为 大气的垂直分层(大气温度,成分,垂直运动,电离) 大气的垂直分层(大气温度,成分,垂直运动,电离) 对流层 平流层 五层 中间层 热层 散逸层
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第一节
二,大气中的水汽 1 垂直分布 水汽含量随高度的增高而减少. 水汽含量随高度的增高而减少.
大气的组成
在1.5—2公里高度上,空气中水汽含量已减少为地面的一半;在5公里 2公里高度上,空气中水汽含量已减少为地面的一半; 高度,减少为地面的1 10;再向上,含量就更少了. 高度,减少为地面的1/10;再向上,含量就更少了. 2 水平分布 因纬度,地势高低以及海陆的不同有显著差异. 因纬度,地势高低以及海陆的不同有显著差异. 3 作用 (1)在天气变化中起着重要的作用; 在天气变化中起着重要的作用; (2)水汽能强烈吸收和放出长波辐射能; 水汽能强烈吸收和放出长波辐射能; (3)可引起地面与大气之间的热量交换; 可引起地面与大气之间的热量交换; 这些都对地面和空气的温度有一定影响. 这些都对地面和空气的温度有一定影响.
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第一节
大气的组成
2)原因: 原因: 在大气的上层 上层中 短波紫外线的强度很大, 在大气的上层中:短波紫外线的强度很大,使得氧分子几乎发生完全的 分解,因此氧原子和氧分子相遇的机会很少.即使臭氧在此处形成, 分解,因此氧原子和氧分子相遇的机会很少.即使臭氧在此处形成,由于 它吸收一定波长的紫外线,又引起自身的分解,因此, 它吸收一定波长的紫外线,又引起自身的分解,因此,在大气的上层臭氧 的含量不多. 的含量不多. 中层:紫外线的强度因大气的吸收而减弱, 在中层:紫外线的强度因大气的吸收而减弱,只有部分的氧分子发生分 在这一层次中,既有足够的氧分子,又有足够的氧原子, 解.在这一层次中,既有足够的氧分子,又有足够的氧原子,这就造成了 臭氧分子形成的条件.因此在35公里处,臭氧的混合比最大( 35公里处 臭氧分子形成的条件.因此在35公里处,臭氧的混合比最大(单位质量干空 气中的臭氧质量) 再通过下沉气流的作用,将臭氧向下输送,造成在20气中的臭氧质量),再通过下沉气流的作用,将臭氧向下输送,造成在2025公里的层次中臭氧的数量最多 公里的层次中臭氧的数量最多. 25公里的层次中臭氧的数量最多. 低层中 短波紫外线大大减少,氧分子的分解也就大为减弱, 在低层中:短波紫外线大大减少,氧分子的分解也就大为减弱,所以氧 原子的数量减少,以致臭氧的形成较少 臭氧的形成较少. 原子的数量减少,以致臭氧的形成较少. 3)臭氧的作用 臭氧能大量吸收太阳紫外线,使臭氧层增暖, 臭氧能大量吸收太阳紫外线,使臭氧层增暖,影响到大气中温度的垂直分 同时,还使地面上的生物免受过多紫外线的伤害,而少量紫外线, 布.同时,还使地面上的生物免受过多紫外线的伤害,而少量紫外线,可 以起到杀菌治病的作用. 以起到杀菌治病的作用.
大气物理学复习资料
大气物理学复习资料第一部分名词解释第一章大气概述1、干洁大气：通常把除水汽以外的纯净大气称为干结大气，也称干空气。
2、气溶胶：大气中悬浮着的各种固体和液体粒子。
3、气团：水平方向上物理属性比较均匀的巨大空气块。
4、气团变性：当气团移到新的下垫面时，它的性质会逐渐发生变化，在新的物理过程中获得新的性质。
5、锋：冷暖性质不同的两种气团相对运动时，在其交界面处出现一个气象要素（温度、湿度、风向、风速等）发生剧烈改变的过渡带称为锋。
6、冷锋：锋面在移动过程中，冷气团起主导作用，推动锋面向暖气团一侧移动。
7、暖锋：锋面在移动过程中，暖气团起主导作用，推动锋面向冷气团一侧移动。
8、准静止锋：冷暖气团势力相当，锋面很少移动，有时冷气团占主导地位，有时暖气团占主导地位，使锋面处于来回摆动状态。
9、锢囚锋：当三种冷暖性质不同的气团（如暖气团、较冷气团、更冷气团）相遇时，可以产生两个锋面，前面是暖锋，后面是冷锋，如果冷锋移动速度快，追上前方的暖锋，或两条冷锋迎面相遇，并逐渐合并起来，使地面完全被冷气团所占据，原来的暖气团被迫抬离地面，锢囚到高空，这种由两条锋相遇合并所形成的锋称为锢囚锋。
10、气温垂直递减率：在垂直方向上每变化100米，气温的变化值，并以温度随高度的升高而降低为正值。
11、气温T：表示空气冷热程度的物理量。
12、混合比r：一定体积空气中，所含水汽质量和干空气质量之比。
r=m v/m d13、比湿q：一定体积空气中，所含水汽质量与湿空气质量之比。
q=m v/(m v+m d)14、水汽压e：大气中水汽的分压强称为水气压。
15、饱和水汽压e s：某一温度下，空气中的水汽达到饱和时所具有的水汽压。
16、水汽密度（即绝对湿度）ρv：单位体积湿空气中含有的水汽质量。
17、相对湿度U w：在一定的温度和压强下，水汽和饱和水汽的摩尔分数之比称为水面的相对湿度。
18、露点t d：湿空气中水汽含量和气压不变的条件下，气温降到对水面而言达到饱和时的温度。
高一必修一地理大气知识点
高一必修一地理大气知识点地球的大气是由一层气体包围而成的，称为大气层。
大气层的组成和结构对地球上的生物和环境有着重要的影响。
本文将介绍高一必修一地理课程中的几个重要的大气知识点。
一、大气的组成地球大气主要由氮气、氧气、水蒸气、稀有气体（如氩气和氖气）、二氧化碳等组成。
其中，氮气占大气的78%，氧气占21%，其他气体和水蒸气只占少部分。
二、大气的层次结构大气层可分为四层：对流层、平流层、中间层和外边界。
对流层是最接近地球表面的一层，这一层的气温随着高度的升高而逐渐降低。
平流层在对流层之上，气温保持稳定。
中间层和外边界则存在着温度上升和温度下降的情况。
三、大气的功能1. 保护功能：大气层能够阻挡来自太空的宇宙射线和高能辐射，保护地球上的生物免受伤害。
2. 温室效应：大气层中的二氧化碳等温室气体能够吸收地球表面发出的部分热量，并将其辐射回地球表面，维持了地球的适宜气温。
3. 传导热量：大气层通过对流、辐射和传导等方式传导热量，调节了地球上不同地区的温度差异。
4. 储存水分：大气层中的水蒸气起着储存水分的作用，促使地球上的水循环。
四、气压和风力1. 气压：大气层中的气体由于自身重力而形成的压力，称为气压。
气压随着高度的升高而逐渐减小，因此地面上的气压要大于高空中的气压。
2. 风力：地球上空气的运动形成了风。
风的产生主要是由于气压的差异，空气会从气压较高的地方流向气压较低的地方。
风的方向和强弱受到地球自转和地形等因素的影响。
五、天气现象和气候区划天气是指短时间内大气的物理状态，如温度、湿度、降水等。
气候是指相对较长时间和相对稳定的天气状况。
根据气温、降水、气候类型等因素可以将地球划分为不同的气候区域，如热带气候、温带气候和寒带气候。
总结：大气是地球表面上的一层气体包围层，由氮气、氧气、水蒸气等组成。
大气层可分为不同的层次结构，拥有保护、温室效应、传导热量和储存水分等功能。
气压和风力是大气运动的重要因素，影响着天气现象和气候分布。
地球大气概述
第一章大气由于引力作用而环绕行星的气体圈层叫做行星大气。
地球大气又简称大气(atmosphere)，地球上的整个空气层称为大气圈。
第一章大气大气的组成和垂直结构§1§2§3大气污染大气与农业退出§1 大气的组成和垂直结构大气的组成大气的垂直结构一二一. 大气的组成1.干洁大气:除去水汽及其它悬浮的固体和液体质粒的混合空气。
气体容积含量（%）分子量临界温度(℃)氮气78.08428.0134 -147.2氧气20.946 31.9988 -118.9 氩0.93439.948 -122.0二氧化碳0.03844.0099531.0臭氧0～7×10-847.9982 -5.0 表1. 干洁大气的主要成分干洁大气特点气体的组成成分比较稳定干洁大气是永久气体在气象学中，通常将干洁空气作为“单一”气体来处理，其分子量为28.966。
大气中几种主要气体简介）（1）氮气（nitrogen, N2大气中含量最大的气体成份，影响大气的密度、气压。
氮是生物体的重要组成元素，是肥料三要素之一。
在气象学中并没有特殊的作用。
（2）氧气（oxygen, O）2各种生命活动不可缺少的物质能吸收太阳辐射中的紫外线(ultraviolet, UV)，使到达地面的紫外线减少，同时影响大气的温度（3）臭氧(ozone, O 3 )生消原因：O 2───→O+O O+O 2 ───→O 3O 3+O ───→O 2+O 2臭氧的时空分布规律空间变化特点：10km以下含量很少，20～25km浓度最大，称为臭氧层（ozone layer)时间变化特点：随季节而变化，春季最大，夏季最小臭氧的作用能强烈地吸收太阳辐射中的紫外线（特别是对生物有很强伤害作用的波长小于0.29微米的紫外线）。
对人和地球上的生态系统起到了屏障和保护作用。
对高层大气有“加热”作用，使10至50km高度的气层温度增高。
臭氧洞(ozone hole──一个重要的环境问题80年代初，在南极大陆发现了臭氧含量明显减少的大片区域，称为臭氧洞。
(大气科学基础)第一章 大气概述
Gas Name Nitrogen(氮) Oxygen(氧) * Water(水汽) Argon(氩) * Carbon Dioxide(二氧化碳) Neon(氖) Helium(氦) *Methane(甲烷) Hydrogen(氢) *Nitrous Oxide(一氧化二氮) *Ozone(臭氧)
✓ The condensation of water vapor creates precipitation that falls to the Earth‘s surface providing needed fresh water for plants and animals；
✓ It helps warm the Earth's atmosphere through the greenhouse effect.
✓ 气溶胶随地区、时间而变 冬季大于夏季 陆上大于海上，城市大于乡村
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Key Points
✓ Of the gases listed, nitrogen, oxygen, water vapor, carbon dioxide, methane, nitrous oxide, and ozone are extremely important to the health of the Earth's biosphere ✓ Nitrogen and oxygen are the main components of the atmosphere by volume. Together these two gases make up approximately 99 % of the dry atmosphere
一章节大气概述
子平均动能。
❖ 大小旳体现：当空气取得热量时，它旳分子运动旳平均
速度增大，随之平均动能增长，气温也就升高；反之当空气
失去热量时，它旳分子运动平均速度减小，随之平均动能也
降低，气气压为
760mmHg时纯水冰点为零度，沸点为100度，其间等分100
等分即为1℃。在理论研究上常用绝对温标，以K表达，这种
温标中一度旳间隔和摄氏温标相同，但其零度要求为摄氏-
273.16℃，称为“绝对零度”，水旳冰点为273.16K，沸点
定为373.16K。
❖
两种温标之间旳换算关系如下：
T=t+273.16≈t+273 (1-2)
❖
大气中旳温度一般以百叶箱中干球温度为代表。
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
预防措施：建立监测网，进行污染预报；经过集尘器和清洗器在排气前清除 污染物质；发展无烟囱工厂旳闭合工艺过程以及合理布局工业 等。造林绿化也是保护环境，净化空气，预防大气污染旳主要措 施。
第二节
大气旳构造
一、大气旳高度
严格地说，不存在大气圈旳上界。
(3)上层：上层旳范围是从6公里高度伸展到对流层旳顶部。这—层受地面旳 影响更小，气温常年都在0℃下列，水汽含量较少，多种云都由冰 晶和过冷水滴构成。在中纬度和热带地域，这—层中常出现风速等 于或不小于30米／秒旳强风带，即所谓旳急流 。
另外，在对流层和平流层之间，有一种厚度为数百米到1—2公里旳过渡 层，称为对流层顶。这一层旳主要特征是:温度随高度增长而降低很 慢，或者几乎为等温。
3.对流层旳分层
按气流和天气现象分布旳特点又可分为下层、中层和上层。 (1)下层：下层又称扰动层或摩擦层。其范围一般是自地面到2公里高度。
大气组成及垂直分层教案
大气组成及垂直分层教案第一章：大气概述1.1 引言：介绍大气的重要性，引导学习者对大气产生兴趣。
1.2 大气的定义：解释大气的概念，包括其对地球的影响。
1.3 大气的组成：介绍大气的成分，包括氮气、氧气、水蒸气等。
1.4 大气的体积：介绍大气的总体积以及其对地球的覆盖范围。
第二章：大气层结构2.1 引言：介绍大气层的结构，引导学习者对大气层的组成产生兴趣。
2.2 对流层：介绍对流层的特点，包括其温度、密度等。
2.3 平流层：介绍平流层的特点，包括其温度、臭氧层等。
2.4 中间层、热层和外层：简要介绍这三个大气层的特点。
第三章：大气压力和温度3.1 引言：介绍大气压力和温度的重要性，引导学习者对这两个概念产生兴趣。
3.2 大气压力：介绍大气压力的概念、单位以及其变化规律。
3.3 大气温度：介绍大气温度的概念、单位以及其变化规律。
3.4 压力和温度之间的关系：解释气压和温度之间的关系。
第四章：大气运动4.1 引言：介绍大气运动的概念，引导学习者对大气运动产生兴趣。
4.2 风：介绍风的形成、分类以及其对天气的影响。
4.3 气旋和反气旋：介绍气旋和反气旋的概念以及其对天气的影响。
4.4 大气环流：介绍大气环流的类型、形成原因以及其对气候的影响。
第五章：大气污染5.1 引言：介绍大气污染的重要性，引导学习者对大气污染产生兴趣。
5.2 大气污染物的来源：介绍大气污染物的来源，包括自然和人为因素。
5.3 大气污染物的危害：介绍大气污染物对人类、动植物和环境的影响。
5.4 大气污染防治措施：介绍大气污染防治的措施，包括法律法规、技术改进等。
第六章：大气现象与天气6.1 引言：介绍大气现象与天气之间的关系，引导学习者对天气产生兴趣。
6.2 云：介绍云的形成、分类以及其对天气的影响。
6.3 降水：介绍降水的形成、分类以及其对天气的影响。
6.4 天气系统：介绍天气系统的概念、类型以及其对天气的影响。
第七章：气候变化与全球变暖7.1 引言：介绍气候变化和全球变暖的重要性，引导学习者对这两个概念产生兴趣。
大气物理学：第一章 大气概述
英文名: Mars 火星基本参数： 公转轨道半径： 22794万 千米 (1.52 天文单位) 公转周期： 686.98 日 平均轨道速度： 24.13 千米/每秒 轨道偏心率： 0.093 轨道倾角： 1.8 度 行星赤道半径： 3398 千米 质量(地球质量＝1)： 0.1074 密度： 3.94 克/立方厘米 自转周期： 1.026 日 卫星数： 2 二氧化碳 95%，其余为氮、氩、一氧化碳，大气稀薄
无固体表面， 以轻物质为主
内行星： 类地行星
外行星： 类木行星、 冥王星
英文名: Mercury 水星基本参数: 轨道半长径: 5791万 千米 (0.38 天文单位) 公转周期: 87.70 天 平均轨道速度: 47.89 千米/每秒 轨道偏心率: 0.206 轨道倾角: 7.0 度 行星赤道半径: 2440 千米 质量(地球质量＝1): 0.0553 密度: 5.43 克/立方厘米 自转周期: 58.65 日 卫星数: 无 公转轨道: 距太阳 57,910,000 千米 (0.38 天文单位)
（2）地球大气演化
▪ 行星地球大气：由天体物理学理论推导出来的地球大气， 与实际地球大气相差甚远。实际地球大气以N2、O2为主。
▪ 地球大气是如何演化而来的？？？
（2）地球大气演化
大气物理学
必须把大气看成是地球组合系统的一部分 地球大气演化的三个阶段： 原始大气：地球形成初期，以H2，He和CO为主 次生大气：45~20亿年前，以CO2，CH4，NH3和H2O等
九大行星名字的来由
▪ 水星的英文名字Mercury来自罗马神墨丘利。符号是上面一个圆形下面一个交 叉的短垂线和一个半圆形(Unicode: ☿). 是墨丘利所拿魔杖的形状。在第5世纪， 水星实际上被认为成二个不同的行星，这是因为它时常交替地出现在太阳的两 侧。当它出现在傍晚时，它被叫做墨丘利；但是当它出现在早晨时，为了纪念 太阳神阿波罗，它被称为阿波罗。毕达哥拉斯后来指出他们实际上是相同的一 颗行星。中国古代则称水星为“辰星”。
气象学复习重点
复习思考题第一章大气概述1.大气中臭氧,二氧化碳,水汽在气象学上的意义。
臭氧能大量吸收紫外线,使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分布；同时,臭氧层的存在也使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害，对地球上生物有机体生存起了保护作用。
二氧化碳是植物进行光合作用制造有机物质不可缺少的原材料，它的增多也会对提高植物光合效率产生一定影.二氧化碳是温室气体，它能强烈吸收和放射长波辐射,对空气和地面有增温效应。
水汽能强烈吸收长波辐射,参与大气温室效应形成，对地面起保温作用。
大气中水汽含量多少，影响云雨及各种降水，对植物生长发育所需水分有着直接影响，最终影响到植物及农作物的产量。
2.大气垂直分层的依据是什么.各层的主要特点有哪些。
依据：世界气象组织根据大气温度和水汽的铅直分布、大气的扰动程度和电离现象等不同物理性质,把大气分为五层.特点：对流层是靠近地表的大气最底层,气温随高度增加而降低，空气具有强烈的对流运动,气象要素水平分布不均匀。
平流层位于对流层顶到距地面约50～55km的高度，气温随高度的上升而升高，空气以水平运动为主，水汽含量极少。
中间层是从平流层顶到距地面85km左右的高度，气温随高度的增加迅速降低,有空气的垂直运动，几乎没有臭氧存在。
热成层又称暖层，位于中间层顶至500km左右，气温随高度的增加迅速升高，大气处于高度的电离状态。
散逸层是大气的最高层，又称外层,气温随高度的增加很少变化.3.名词解释：饱和水汽压、相对湿度、露点、饱和差.饱和水汽压：在温度一定情况下,单位体积空气中的水汽含量是有一定限度的，如果水汽达到此限度，空气就是饱和状态，这时的空气称饱和空气.饱和空气产生的水汽压力称为饱和水汽压，它是温度的函数.相对湿度:空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值。
露点温度:当空气中水汽含量不变，且气压一定时，使空气冷却到饱和时的温度称露点温度.饱和差:在一定温度下,饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称为饱和差.它表示实际空气距离饱和的程度.4.饱和水汽压和相对湿度与温度有何关系。
第一章大气优秀课件
O3的形成过程：O2 紫外线 O＋O ，O2＋O → O3
第一章大气
闪电
第一节大气的组成
二、大气的组成
低层大气（0－90km)：干洁空气、水汽、气溶胶粒子。
主要成分是氮、氧、氩、还有微量的惰性气体（氖、 氪氙及氦）等之间大致保持固定的比例，基本上不随时间、 空间变化，称为常定成分。
其它的一些气体在大气中所占的比例随 时间、地点 而变，称为可变成分。
第一章大气
第一节大气的组成
二、大气的组成
第一章大气
第一节大气的组成
二、大气的组成
1.干洁大气：不含水汽、液体和固体杂质的大气。
含量占整个大气的99.97％。干洁空气的分子量是28.97
► 氮气（N2）：
❖ 存在方式：以蛋白质的形式存在于有机体中。
❖ 作用：是有机体的基本组成部分，也是合成氮肥的基本原料。 ❖ 特点——最多气体 ；生命体重要成分 ；不活跃气体 ；豆科植物养料. ❖ 自然条件下,氮气只能通过闪电雷暴作成形成,通过降水过程被植物和土壤吸收利 用。
第一章大气
第一节大气的组成
二、大气的组成
（一）干洁大气：不含水汽、液体和固体杂质的大气。 含量占整个大气的99.97％。干洁空气的分子量是28.97
► 二氧化碳（CO2）：
❖ 来源：
✓ 生物的呼吸、化石燃料的燃烧、有机物质的燃烧和 分解、火山喷发作用等。
❖ 空间变化：
✓ 水平：城市大于农村； ✓ 垂直：0～20km，含量最高；
气候系统概念：
气候系统是一个包括大气圈、水圈、陆地表面、冰雪圈和 生物圈在内的，能够决定气候形成、气候分布和气候变化的 统一的物理系统。太阳辐射是这个系统的能源。在太阳辐射 的作用下，气候系统内部产生一系列的复杂过程，这些过程 在不同时间和不同空间尺度上有着密切的相互作用，各个组 成部分之间，通过物质交换和能量交换，紧密地结合成一个 复杂的、有机联系的气候系统。
大气科学基础复习要点
大气科学基础复习要点第一章大气概述1.大气是地球表面运输能量与水分的主要方式，厚度大约100km，尽管相对于地球很浅薄，但大气层里包含了相当大的质量:5。
14 X 10^15公斤.97％的大气是在地球表面30公里（18英里）以内。
2.大气的密度随着高度的上升而下降.3.大气组成：永久气体(固定比例在大气中）99。
999 %的大气质量氮气、氧气、氦、氖、氩氪、氪()，氙（氙）、氢可变气体：占很小的百分比，但影响大气的行为的气体，如水汽，二氧化碳，臭氧，甲烷，N2O,氟化物等.4.大气演变：原始大气氢和氦; 次级大气水汽,二氧化碳、和其它的由于火山喷发而从地球内部带出来的气体;最终CO2含量减小，O2含量上升，演变成现在的大气。
5.其它气体如氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳、甲烷、氧化亚氮和臭氧对地球生物圈的健康是极为重要的。
6.氮气和氧气是大气的主要成分。
整合上述两种气体大约占干大气的99％。
7。
甲烷是一种很强烈的温室气体.自从1750年，大气中甲烷浓度已经上涨了超过140 ％。
8。
臭氧在提升温室效应过程中扮演了重要角色,大多数的臭氧（大约97 %)发现是集中在平流层海拔15至55公里以上的地球表面。
臭氧能吸收太阳辐射中的紫外线。
9.氟氯化合物能破坏大气中的臭氧 Cl+O3=ClO+O2 ClO+O=Cl+O2 O3+O=2O2目前科学家已发现南极上方的臭氧空洞。
10。
水汽的重要作用；(1)它通过相变潜热在地球上重新分配热能的能量交换。
（2）水汽凝结降水,坠落到地球表面提供所需的新鲜水给植物和动物，形成各种天气现象；（3）它通过温室效应帮助温暖地球大气层.11。
气溶胶粒子对辐射的吸收和散射、云雾降水的形成、大气污染以及大气光学与电学现象的产生都具有重要的作用。
气溶胶粒子的来源可分为人工源和自然源两大类。
12。
大气的物理性质和化学性质无论在水平方向还是在垂直方向上都是不均匀的。
13.划分:按照大气的化学成分划分，大气垂直方向可分为均质层和非均质层。
01大气概述
地球形成 50亿年前，地球的轮廓已初步形成。最初是 亿年前，地球的轮廓已初步形成。 亿年前 个火球。随着地球逐步冷却， 个火球。随着地球逐步冷却，较重的物质沉 到中心，形成地核；较轻的物质浮在上面， 到中心，形成地核；较轻的物质浮在上面， 冷却后形成地壳。 冷却后形成地壳。
其结构见下图
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地球构造图
13
膨胀理论图示：白点代表星系，膨胀后相互远离
14
宇宙无限论： 宇宙无限论：
•在17世纪，Galilei、Newton 在经典力学 在17世纪，Galilei、 世纪 体系的基础上，建立了宇宙无限无边的理论， 体系的基础上，建立了宇宙无限无边的理论， 即宇宙的体积是无限的，没有空间边界， 即宇宙的体积是无限的，没有空间边界，无 限的天体分布在无限的空间之中。 限的天体分布在无限的空间之中。
26
Ta b le 1 .1
U .S . S ta n d a rd A tm o s p h e re .
C o n te n t (% b y v o lu m e ) 7 8 .0 8 4 2 0 .9 4 8 0 .9 3 4 0 .3 3 3 1 8 .1 8 × 1 0 -4 5 .2 4 × 1 0 -4 1 .5 × 1 0 -4 1 .1 4 × 1 0 -4 0 .5 × 1 0 -4 0 .2 7 × 1 0 -4 0 .1 9 × 1 0 -4 0 -1 2 × 1 0 -4 0 .0 8 9 × 1 0 -4 0 .0 0 4 × 1 0 -4 0 .0 0 1 × 1 0 -4 0 .0 0 1 × 1 0 -4 0 -0 .0 4 × 1 0 -4 0 .0 0 0 5 × 1 0 -4 0 .0 0 0 0 5 × 1 0 -4 T ra c e s
气象学复习思考题(含答案)
气象学复习思考题第一章大气概述1.名词解释：气温垂直递减率（γ）：在垂直方向每变化100m气温的变化值。
气温随高度增加而降低，平均而言，每上升100m，气温下降0.65℃，这称为气温垂直递减率，也称气温垂直梯度。
饱和水汽压（E）：在一定温度下，单位体积空气中的水汽含量是有一定限度的，如果水汽达到此限度，空气就是饱和状态，这是的空气成为饱和空气。
饱和空气产生的水汽压力成为饱和水汽压，它是温度的函数。
相对湿度（U）：空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值（用百分数表示），即U=e/E·100%露点温度（t d）：在空气中水汽含量不变，且气压一定时，使空气冷却达到饱和时的温度称为露点温度, 简称露点。
饱和差（d）：在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差称为饱和差。
d=E-e2.气候与天气有哪些不同？①气候：一个地方较长时间内发生的天气状态，既包括平均状态又包括极端状态，一般比较稳定。
一个地方的气候特征受它所在的纬度、高度、海陆相对位置等影响较大。
②天气：一个地方较短时间内大气状态和大气现象的综合成为天气，一般具有多变性。
3.平流层和对流层的主要特点有哪些？①平流层：a．气温随高度的上升而升高b．空气以水平运动为主c．水汽含量较少，大多数时间天气晴朗，有时对流层中发展旺盛的积雨云也可伸展到平流层下部②对流层：a．气温随高度上升而降低b．空气具有强烈的对流作用c．气象要素水平分布不均匀4.臭氧，二氧化碳，水汽和气溶胶的气候效应。
①臭氧：a．大量吸收太阳紫外线，使臭氧层增暖，影响大气温度的垂直分布。
（b．臭氧层的存在使地球上的生物免受过多太阳紫外线的伤害，对地球上生物有机体的生存起了保护作用。
）②二氧化碳：a．CO2对太阳短波辐射吸收很少，但能强烈吸收和放射长波辐射，使得地表辐射的热量大部分被截留在大气层内，因而对地表有保温效对空气和地面有增温效应。
b．在所有温室气体中，CO2对大气温室效应的贡献占到53%。
第一章大气
二氧化碳多集中于大气底部20km的气层内 在低层大气中的含量，随时间和地点而不同 一般夏季含量少、冬季多； 白天少，夜间多； 农村少，城市、工矿区多。
水汽
来源: 水汽主要来自江、河、湖、海及潮湿物体表面的蒸发。
分布：主要集中在低层大气，随高度升高很快减少。
1.5-2 km高度 - 空气中水汽含量减少为地面的1/2 5 km高度 - 减少为地面的1/10。
臭氧
大气中的臭氧是氧分子在太阳紫外辐射的作用下分解成氧原子 (O2→O+O)，然后又和氧分子化合而成(O2+O→O3)。
臭氧的分布：近地空气层中，臭氧含量很少 垂直： 55～60km，含量极少。 20～25km，达最大值，形成臭氧层； 12～15km以上，含量增加特别显著； 从10km向上，逐渐增加； 近地面，含量很少；
氮氧化物（NO、NO2）也能和臭氧发生反应，使臭氧分解
NO+O3 ===NO2+O2
NO2+O ===NO+O2
大气污染的治理
合理布局工业，减少污染物排放 改进燃烧方法和燃料构成 采用区域采暖集中供热 减少交通废弃污染 合理使用农药和化肥 造林绿化
第三节 大气与农业
一、CO2浓度变化对农作物的影响
来源： 自然过程形成。 火山爆发、风吹扬沙和沙尘暴、雷击森林失火等。
人为过程造成。
工业和交通上煤炭、石油、天然气的使用，农业上
化肥、农药的喷施，生活上制冷采暖的排放与泄漏等。
二、大气的垂直结构
大气的垂直分层
大气在垂直方向上物理性质是丌均匀，
根据大气温度的垂直分布特性， 并考虑垂直方向上的大气运动情况， 将大气层分为以下五层： 对流层、平流层、中间层、热层、散逸层
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第一章大气概述一、填空1.大气由干洁大气、水汽和气溶胶粒子所构成。
2.大气中的臭氧主要集中在10～50 km高度，称为大气臭氧层，其最大浓度层出现在20～30 km高度处。
3.大气臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线辐射，形成平流层逆温，并对地球生物形成重要的保护作用。
4.大气中的二氧化碳、甲烷等能够强烈吸收地面辐射并放射大气辐射，对地面形成温室效应。
5.湿度可用多种方式来表征，常用的有水汽压、饱和水汽压、相对湿度、绝对湿度、比湿、饱和差、露点温度等七种。
6.根据大气温度随高度的分布特点和大气铅直运动的状况，可将地球大气层分为对流层、平流层、中间层、热成层和散逸层。
7.对流层中存在着强烈的平流、对流和乱流运动。
8.对流层分为下层（摩擦层、行星边界层）、中层、上层和对流层顶。
9.贴地层是指距地面2 m的气层。
10.对流层和中间层大气的温度随高度的增加而降低，对流运动强烈。
11.平流层和热成层大气的温度随高度的增加而升高。
12.习惯上将极光出现的最大高度（1000～1200 km）作为大气上界。
13.气象要素包括日照、辐射、温度、湿度、气压、风、云、降水、蒸发、能见度、天气现象等。
14. 天气现象是指大气中或地面上产生的降水、水汽凝结物（云除外）冻结物、干质悬浮物和光、电现象，也包括一些风的特征。
二、选择1. 下列关于大气的正确叙述是（ C ）。
A、几乎全部的水汽、尘埃、氮、氧都集中在对流层。
B、干洁空气的主要成分是氮、氧和二氧化碳。
C、臭氧主要集中在平流层大气中。
D、臭氧能吸收波长小于 0.175 微米的太阳紫外线，保护地球上的生命。
2. 在大气的所有气体中，对农业作用最大的气体有O2、H2O、CO2和（ B ）。
A、H2 B、N2C、NH3D、CH43. 对农业生产有重要意义的大气层是（ A ）。
A、近地气层B、平流层C、电离层D、散逸层4. CO2是主要的温室效应气体，是因为它（ B ）。
A、强烈吸收太阳辐射B、强烈地吸收地面长波辐射C、对植物光合作用有影响D、对杂草及病虫害繁殖有影响5. 臭氧在（ C ）km处含量最高。
A、0-10B、12-15C、20-25D、15-256. 下列关于地球大气成分说法正确的是（ B ）。
A、干空气是混合气体，在自然条件下可以液化。
B、水汽是大气中唯一可以在自然状态下发生相变的气体成分。
C、臭氧主要集中在距地面20～25㎞的气层中，主要吸收红外辐射。
D、气溶胶粒子能够削弱太阳辐射对地面有降温作用。
7.在CO2补偿点，植物光合作用所消耗的CO2（ C ）呼吸作用释放的CO2。
A、高于B、低于C、等于D、不确定8. 大气中臭氧主要集中在（ B ）。
A、散逸层，因该层紫外线辐射强，O与O2易合成O3B、平流层，因该层紫外线辐射强，易形成O3 C、对流层，因该层温度低，O3不易分解D、近地层，因该层温度高，O与O2易合成O39. 大气中的水气（ B ）。
A、对地面有降温作用B、对地面起保温作用C、集中在近地气层及以上的大气层D、随海拔高度变化较小风可调节10.补充空气中的（ B ），有利于光合作用。
A、N2 B、CO2C、O3D、H2O11.干洁大气的主成主要包括（ B ）。
A、O2、O3、CO2和固体微粒 B、N2、O2、ArC、O2、CO2、Ar D、N2、CO2、O312.大气结构指大气（ C ）。
A、从地面到大气上界空气的成分变化。
B、在水平方向上温度、湿度、气压和风等气象要素的分布特征。
C、在垂直方向上的分层和水平方向上气象要素分布的特征。
D、大气在垂直方向上的组成成分。
13.对流层中温度、湿度的变化规律是（C）。
A、随海拔高度增高，温度降低，湿度增加。
B、随海拔高度增高，温度升高，湿度降低。
C、随海拔高度降低，温度升高，湿度增加。
D、随海拔高度降低，温度升高，湿度降低。
14.对流层中的平均温度递减率为（B）℃/100m。
A、0.5B、0.65C、0.8D、1.0多项选择题：15.（BCD）可以吸收地面的长波辐射。
A、臭氧B、水汽C、二氧化碳D、固体杂质E、氮和氧16.固体微粒在大气中的作用包括（BD ）。
A、反射太阳短波辐射，使空气温度降低B、阻挡地面长波辐射，减缓地面辐射冷却C、能增大地面温度的日变幅D、可作为水汽的凝结核，促进大气中水汽的凝结17.人类活动使大气中的（ BE ）含量增多。
A、O3 B、CO2C、H2O D、O2E、尘埃18.对流层（BCD ）。
A、含有大量的臭氧B、集中了大气质量的3/4C、集中了几乎全部的水汽D、云、雨等主要天气现象都发生在该层19.对流层的主要特征有（ ABC ）。
A、气温随高度增加而降低B、空气具有强烈的对流运动C、气象要素水平分布不均匀D、气温随高度增加而增加20.在大气的各层中，对流层（ABD ）。
A、对人类生产和生活影响最大B、平均气温直减率为0.65℃/100mC、空气多以水平运动为主D、天气变化最为复杂的层次21.对流层的特点包括（CE）。
A、空气温、湿度等气象要素在水平方向上分布比较均匀B、空气主要作水平运动C、气温日变辐大D、随高度增加风速减小E、水汽和尘埃含量多22.大气上界的定义（ BC ）。
A、散逸层高度800公里B、极光出现的最大高度1200公里C、地球大气密度接近于星际气体密度的高度D、高云族的云顶高度E、地球大气密度为零的高度三、名词及问答1.大气是由哪些成分组成的？答：大气是由多种气体混合组成的，按其成分可分为干洁空气、水汽和气溶胶粒子三类。
2.什么是干洁大气？答：干洁空气是指大气中除了水汽和气溶胶粒子外的整个混合气体。
3.根据什么确定大气垂直范围？大气垂直范围大约有多高？答：根据空气密度确定大气的垂直范围。
随着火箭和人造地球卫星探测技术的提高，用人造卫星探测资料推算发现大气的垂直范围大约在2000～3000km。
4.大气垂直分层有哪几层？对流层的主要特征是什么？答：根据大气温度和水汽的铅直分布、大气的扰动程度和电离现象等不同物理性质，把大气分为5层。
①对流层，特点：温度随高度升高而降低，有强烈的垂直运动和不规则的乱流运动，气象要素水平分布不均；②平流层，特点：垂直气流显著减弱，气流多呈水平运动，水汽和尘埃等很少，下层气温随高度几乎不变，上部气温随高度升高而显著降低；③中间层，特点：温度随高度升高而迅速降低，气流有强烈的垂直运动；④暖层，特点：空气密度小，空气质点在太阳紫外辐射和宇宙高能粒子作用下，产生电离现象，此层有很强的反射无线电波的能力，对无线电通讯有重要意义。
气温随高度增加而迅速升高；⑤散逸层，特点：此层内空气受地球引力作用很小，运动较快的空气分子，常可挣脱地球重力场作用而扩散到太空中去，但同时也有宇宙空间的气体分子闯入大气，二者可保持动态平衡。
5.简述主要气象要素的定义及其表示方法。
答：气象要素是指表示大气属性和大气现象的物理量，可表示为气温、气压、湿度、风向、风速、云量、降水量、能见度等。
6.名词解释：气压、绝对湿度、相对湿度、水气压、饱和水气压、饱和差、露点温度。
答：气压指大气的压力，即单位面积上所承受的整个大气柱的重量。
用P表示。
绝对湿度是单位体积空气中所含的水汽质量。
它表示空气中水汽的绝对含量。
用a表示，单位：g/m3，g/cm3。
相对湿度（U）就是空气中的实际水汽压与同温度下的饱和水汽压的比值（用百分数表示）。
水汽压（e）是大气中的水汽所产生的那部分压力。
饱和水汽压（E）是饱和空气产生的水汽压力。
饱和差（d ）是在一定温度下，饱和水汽压与实际空气中水汽压之差。
它表示实际空气距离饱和的程度。
露点温度（t d ）是当空气中水汽含量不变，且气压一定时，使空气冷却到饱和时的温度。
7.空气状态方程的表述方法有哪些？答：干空气的状态方程：T R P d ρ=（R d 为干空气的气体常数）湿空气的状态方程：v RT P ρ=（T v 为虚温，T Pe T v )378.01(+=） 8.大气成分及大气污染对森林有何影响？答：（1）大气成分①二氧化碳（CO 2）是森林植物进行光合作用积累干物质进行生长发育所不可缺少的原料。
②氧气（O 2）是所有生物生命活动所必需的，是森林植物呼吸作用的原料，没有O 2植物就不能生存。
臭氧（O 3）阻挡太阳短波紫外线照射到近地面杀灭一切生物，对森林植物能起到一定保持作用。
③氮（N 2）是地球上生命体组成成分。
总之，大气成分是森林生长的直接或间接必需的成分，影响到森林生长和产量，同时森林也能影响到大气成分的数量和变化，在调节大气，保持大气成分的稳定和平衡上起到一定作用。
（2）大气污染①直接影响是指大气污染物直接作用于森林植物各个不同组织器官，造成损害，影响树木生长发育。
②间接影响主要是大气污染物通过影响森林土壤、森林昆虫、森林中真菌、细菌和微生物等间接影响森林。
9.森林对大气及大气污染有何作用？答：地球上各种类型的森林和植物，在一定范围和一定浓度条件下，对排放到大气中各种污染物能起到一定的过滤、吸收与吸附作用，因此发挥了它对环境的制约和影响作用，起到了改善环境条件、净化大气、维持生态系统平衡的作用。
主要作用有以下几个方面：（1）滤尘作用（2）吸毒作用（3）制氧吸碳，维持空气成分（4）监测大气污染的指示器10.大气成分中的CO 2、O 3和水汽在气象学和生物学上有何意义？ 答：（1）CO 2①生物学意义，主要是植物光合作用还有呼吸作用，人类的呼吸作用。
物质和能量循环的一个重要媒介。
②气象学意义，主要就是他是温室气体之一，含量也比较多，吸收长波辐射，对地面保温，增强温室作用。
（2）O 3①生物学意义，吸收太阳辐射中的紫外辐射，可以减少人和动物患皮肤癌的几率，阻挡太阳短波紫外线照射到近地面杀灭一切生物，对森林植物能起到一定保持作用。
②气象学意义，就是使得平流层（臭氧层）气温变化与对流层变化规律相反的原因，吸收紫外线增温，海拔越高温度越高。
（3）水汽参与物质和能量循环，既是生物意义也是气象意义。
水循环既是物质的循环（不但是水，还包括其他物质，比如沉积物）；岩石圈的循环，还有对地形的塑造；也是能量的循环（太阳能转换成机械能，同时也是调节、平衡全球热量不均匀的一种方式）。