1、第五章 大气圈与气候分异规律n 第一节 大气圈的组成与结构n 第二节 大气运动n 第三节 物质输移n 第四节 能量传输n 第五节 气候分异规律n 第六节 大气与人类大气圈的组成与结构大气圈的组成 :地球表面的大气主要由氮（ N2）、氧（ O2）、氩（ Ar）等气体组成。大气圈的结构： 整个大气分为对流层、平流层以及高空的中间层、暖层和散逸层：对流层 大气的最底层，它的底界是地面。对流层有三个主要特征：气温随高度升高而降低；空气的对流运动显著；天气现象复杂多变。n 平流层 从对流层顶以上到 50 55 km高度为平流层。n 中间层 自平流层顶到 80 85 km左右为中间层。n 暖层 自中间层顶
2、到 800 km高空为暖层，又称热层。n 散逸层 暖层以上的最高层大气称为散逸层，又称外层。 第五章大气的组成第五章大气的组成成分氮（ N2）氧（ O2）氩（ Ar）二氧化碳 CO2） 氖（ Ne）氦（ He）氪（ Kr）氡（ Rn）氙（ Xe）甲烷（ CH4）一氧化二氮（ O2）成分臭氧（ O3）体积混合比 体积混合比0.209470.000351.82X10-60.009340.780830.5X10-65.2X10-61.1X10-61.7X10-60.1X10-60.3X10-6(10 50)X10-8表 大气的组成地球大气主要是由氮和氧等组成。目前，人们关心最多的含量较少、寿命较短的
3、微量和痕量成分，如二氧化碳、臭氧、水汽及气溶胶等。这是因为尽管他们的浓度很低，但他们在大气中的浓度均有较大的时空变化，对地气系统热量的收支、大气温度的垂直结构及人类有着明显的影响。第五章大气的主要气体成分、含量及分子量分子量主要气体成分 空气中的含量 /按体积 平均滞留期 / 年氮（ N2）氧（ O2）氩（ Ar）二氧化碳（ CO2）臭氧（ O3）甲烷（ CH4）水汽（ H2O）78.0820.950.930.03（可变）0.000001（可变）0.000165可变10610410915？710天28.0232.0039.9444.0048.0016.0418地球大气是多种气体的混合物。主要是
4、由氮和氧组成，他们共占大气体积的 99%，其中，氮占大气体积的 78%，氧占 21%。此外还有氢、二氧化碳、臭氧、水汽和固体杂质等，他们的气体含量极少，其总和约占大气体积的 1%。表 大气气体的主要成分及含量第五章大气臭氧浓度随高度的变化 （引自 大气科学辞典）臭氧的浓度随高度的分布，具有不连续或突变现象。大气中 O3主要存在于 10 50 km的大气层中，绝大部分集中在平流层，对流层只占了 10% 左右。近地面层臭氧含量少，从10 km高度开始增加，到 2030 km高度浓度达到最大值，称为 “臭氧层 ”，再往上逐渐减少，到 50Km以上就极少了。这是由于不同高度上 O3的形成条件不同造成的
5、。据观测，大气中 CH4的增加将引起对流层 O2的增加，而N2O和 CFCs的增加将引起平流层 O3的减少。第五章大气臭氧的季节变化和纬度分布 （引自 大气科学辞典 ）大气臭氧的分布随纬度和季节的不同而不同：对纬度而言，臭氧总量的极小值在赤道附近，极大值在南北纬 60o附近；就季节而言，春季出现极大值，秋季出现极小值。第五章大气中温度、密度以及物质成分的分层结构由于地球引力作用，大气密度随高度的增加逐渐减小，到大气上界，逐渐过渡为星际气体密度。从地面到高空，不仅大气的密度、成分不同，大气的温度也存在着明显的变化。可以这么认为：地球大气在垂直方向上形成三个相对的暖层和两个相对的冷层。世界气象组织
6、（ WMO）根据气温从地面到高空垂直方向的分布，将整个大气分成对流层、平流层以及中间层、暖层和散逸层 。第五章大 气 的 运 动水平气压梯度力 ： 在存在着气压梯度的地方，空气分子受到力的作用，驱使着空气沿着和气压梯度相同的方向移动的力，它是促使空气从静止到运动的原动力。地转偏向力（科里奥利力）： 由于地球的自转，地球表面运动的物体都会发生运动方向的偏转。导致地球表面运动物体方向偏转的力。在地转偏向力的作用下，地表运动的物体，在北半球向右偏转，在南半球向左偏转。大气的辐合 ： 在低压中心附近，大气由周围向中心集中。大气的辐散 ： 在高压中心附近，大气向周围散开。气旋、反气旋 ： 旋转着的向低压中心辅合的大气系统叫做气旋，旋转着的由高压中心向外辅散的大气系统叫做反气旋。由于受地转偏向力的作用，气旋、反气旋旋转的方向正好相反。第五章
