《大氣的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)》ppt課件-文庫吧
2025-04-17 12:25 本頁面
【正文】 發(fā)現(xiàn)的。電離層又被分為幾個小層，其中電子濃度自下往上遞增。 14 NCEPU ? 層間大氣的物理性質(zhì)變化 ? 大氣層間的 溫度變化 的情況已如圖 1所示。 在對流層中，溫度隨高度通常以 5～ 7℃ /km比率降低 ，它又是隨季節(jié)和緯度而變化的。 (The environmental lapse rate is not fixed. It changes from day to day and from place to place.) ? 在對流層頂，溫度發(fā)生突變。對流層頂?shù)母叨纫搽S時(shí)間和地點(diǎn)而有所不同，在赤道和在兩極，其高度分別為 16km和 8km，而同一地點(diǎn)日變化可能有1km上下。 ? 在中緯度，對流層頂?shù)臏囟葹?56℃ 左右 。 15 NCEPU 16 NCEPU 一男孩偷爬 昆明到重慶 客機(jī)創(chuàng)造生命奇跡 ? 起落架艙藏人在航空史上并不少見，但這種情況下，人的存活幾率不到 10％。 ? 據(jù)川航一機(jī)械師介紹，飛行直線距離為 700公里左右，飛行高度約為 1萬米，溫度至少在零下30℃ 以上 ，噪音至少在 130分貝左右，足以振聾發(fā)聵；在這個高度上，氧氣已經(jīng)非常稀薄，起落架艙并沒有完全封閉，在這種情況下，這個娃兒竟沒凍死，可以說創(chuàng)造了航空界的一個生命奇跡（ 12/11/2022）。 17 NCEPU ? 大氣壓隨海拔高度的上升而下降，大致上呈指數(shù)函數(shù)關(guān)系，假設(shè)大氣介質(zhì)處于非混合狀態(tài)。在絕對溫度 T時(shí)，任何給定高度下大氣壓可用下述的指數(shù)關(guān)系式來描述 (Barometric law)： ? 式中， po為海拔高度為零 (即海平面 )時(shí)的大氣壓 ,Pa； M為空氣的平均克摩爾質(zhì)量，在對流層中，其值等于 ／ mol, g為重力加速度，在海平面處等于 m/s2； h為海拔高度 , m； R為氣體常數(shù)， J/。利用此式可以大致推算某海拔高度的溫度 。 ? 據(jù)實(shí)測近地層高度每升高 100米，氣壓平均降低約 （ 1mbar=100Pa) ，在高層大氣氣壓降低小于此值。 Hh00MgRTH)/e x p (?????eppRTM g hpphh，18 NCEPU ?全球大氣和對流層大氣的質(zhì)量分別為 1018(計(jì)算方法如下頁）和 1018kg，所以 對流層大氣質(zhì)量是總質(zhì)量的 77％左右 。 ?通過計(jì)算可知：大氣質(zhì)量的 90％是包含在距地面約 20km高度之內(nèi)，質(zhì)量的 ％是在約 50km之內(nèi)，在 100km高度以上，大氣質(zhì)量只有地面的百萬分之一。 19 20 NCEPU ?在大氣化學(xué)中，太陽輻射對大氣層中許多物質(zhì)的環(huán)境化學(xué)行為有重要影響。在太陽中進(jìn)行的核聚變反應(yīng)，使每秒鐘 6億噸 H轉(zhuǎn)化為 He，由此產(chǎn)生的累積輻射度為 107W/m2，太陽中心溫度大于 10 106℃ ，而表面溫度大約為 6000℃ 。太陽的發(fā)射光譜中約 99％能量包含在 ～ 4μm的波長范圍 ，在穿透宇宙空間和大氣的過程中，大部分太陽短波被各種氣體分子吸收， 近地面處波長范圍約為 ～ 4μm。 21 NCEPU ? 太陽光在穿透大氣層的過程中引發(fā)了許多反應(yīng)，如光分解： 22 NCEPU ? 光電離： 23 NCEPU ?根據(jù)上述，我們可以知道太陽輻射中的短波部分是高能的，能夠分解或電離大氣層中所有分子和原子成分，在上層大氣中即被吸收殆盡，只有長波輻射和短波中某些被稱為“輻射窗”的特殊波長區(qū)段（ 100～ 150nm）的輻射可透射到低層或達(dá)到地面。 24 NCEPU ?大氣組分濃度表示法 ? 與水環(huán)境相比，大氣組分濃度的表示方法比較復(fù)雜。原因主要有如下幾方面： ①各組分物理形態(tài)各異（有氣體、蒸氣、顆粒物、氣溶膠等）且濃度相差懸殊，故有多種不同濃度單位； ②氣體組分濃度隨溫度、壓力變化，所以在表示濃度值同時(shí)，要附帶注明溫度和壓力條件。又為了使計(jì)算出的濃度有可比性，通常要用理想氣體方程式換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的濃度； ③ 不同國家制定的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)并不統(tǒng)一，如標(biāo)準(zhǔn)溫度有取 0℃ 、 18℃ 、20℃ 或 25℃ 的；至于 atm、 mmHg等壓力單位，按我國現(xiàn)行法定計(jì)量制度，已被取消使用。 25 NCEPU ? 用于大氣組分的濃度單位有： ％（ V/V）、 mol/L、 g/L、 mg/L、 μg/m個數(shù) /cm3。此外還有 106（ V/V）、 109（ V/V）和 1012（ V/V），分別相應(yīng)于原先常用現(xiàn)已廢止的 ppm、 ppb和 ppt單位。對微量組分（如 SONOx等大氣污染物），常用單位為 106（ V/V）或 μg/m3，對超微量組分（如 HO自由基）常用 1012（ V/V）或個數(shù) /cm3作單位。 ? 最后，對大氣中顆粒物成分來說，應(yīng)用 μg/m3計(jì)量單位較為方便。對于飄塵，還可用單位質(zhì)量飄塵中所含某成分的質(zhì)量來表示，即使用 μg/g或ng/g單位。 ? Units for pressure: 1 atm = x 105 Pascal (Pa) = x 103hPa 1 atm
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