大氣物理學復習綱要

1、大氣物理學大氣物理學第一章大氣概述1、了解地球大氣的演化、了解地球大氣的演化包圍地球的氣殼稱為地球大氣，就是人們所說的空氣?，F(xiàn)在的大氣是由原始大氣經歷一系列復雜變化才形成的。時間：原始大氣出現(xiàn)于距今約46億年年以前，比人類出現(xiàn)的時間約早三個量級（人類出現(xiàn)距今數(shù)百萬年），比人類最初出現(xiàn)文字記載的時間約早六個量級（文字出現(xiàn)距今數(shù)千年）。地球大氣的演化經歷了原始大氣、次生大氣和現(xiàn)在大氣三代。原始大氣：（46億年前）地球形成初期的原始大氣應是以

2、宇宙中最豐富的輕物質H2He和CO為主。由于太陽風和地球升溫的作用，使原始大氣逐漸上升到宇宙空間膨脹并逃逸散失。估計在45億年前或更晚些時候，地球上是沒有大氣的。次生大氣：（4520億年前）地球逐漸冷卻以后，由于造山運動、火山噴發(fā)和從地幔中釋放出地殼內原來吸咐的氣體，形成了次生大氣，其主要成分是CO2、CH4、NH3和H2O等?；鹕絿姲l(fā)物中含有大量的水汽及少量CO2氮硫化合物等，其中水汽沉降為地表水，即海洋和湖泊。此時CO2濃度達到現(xiàn)在

3、的10倍，CO2和水汽產生溫室效應而使地球表面溫度逐漸升高到300C左右。在此高溫下，大量CO2氣體又通過化學反應生成碳酸鹽累積在地殼中，降低了大氣中的CO2含量?，F(xiàn)在大氣：以N2和O2為主。出現(xiàn)生命之前，地球上大氣中游離態(tài)氧極少，少量氧氣也是由太陽輻射裂解水汽產生。后來，地球上氧氣主要是由植物光合作用產生的，生物圈的作用使地球大氣進一步演化。此后，臭氧層濃度增加，促進了生命誕生以及氧氣釋放。2、掌握地球大氣的成分及其重要性（干潔大氣、

4、水汽、氣溶膠）、掌握地球大氣的成分及其重要性（干潔大氣、水汽、氣溶膠）。大約在85公里以下的大氣層，對流、湍流盛行，大氣湍流擴散作用遠大于分子擴散作用，這層大氣的組分比例相同，稱勻和層勻和層(曾稱均質層)。勻和層內干潔空氣的平均分子量約28.96。約110公里以上的大氣層，分子擴散作用超過湍流擴散作用，稱非勻和層非勻和層，這層大氣的組分經重力分離后輕的在上、重的在下，干潔空氣的平均分子量隨高度的增加而減小。85～110公里是從湍流混合為

5、主過渡到分子擴散為主的過渡帶，稱湍流層頂。湍流層頂附近湍流擴散和分子擴散具有同樣重要性，大氣成分具有從勻和層向非勻和層過渡的特點。勻和層大氣成分基本不變的氣體成分：主要成分氮、氧、氬占大氣總體積的99.96％。其余氣體均是微量。在85公里以下，氮、氧等主要氣體各自所占的體積比在各高度上基本相同?？勺兊臍怏w成分主要有二氣化碳、水汽、臭氧等。這些氣體含量雖少，它們對大氣物理狀況的影響卻很大。勻和層大氣成分：勻和層大氣成分：大氣中除了氧、氮等

6、氣體外，還懸浮著水滴（如云滴、霧滴）、冰晶和固體微粒(如塵埃、孢子、花粉等)。大氣中的懸浮物常稱為氣溶膠質粒。沒有水汽和懸浮物的空氣，稱干潔空氣。混合比為水汽與干空氣的質量比：，那么r與q有對應關系：Vdmrm?1rqr??相對濕度：在一定溫度和壓強下，水汽和飽和水汽的摩爾分數(shù)之比稱為水面的相對濕度：()()[]()VVWPTPTPTVSVSsPeUPeT???????④降水：指從天空降落到地面的液態(tài)或固態(tài)水，包括雨、雪、冰雹等。降水量

7、以毫米為單位。⑤風：空氣的水平運動。風是向量，有數(shù)值大?。L速）和方向（風向）。⑥云量：云是懸浮在大氣中的小水滴、冰晶微?；蚨呋旌衔锏目梢娋酆先后w，底部不接觸地面（接觸地面則為霧），且有一定厚度。⑦能見度：指視力正常的人在當時天氣條件下，能夠從天空背景中看到和辨出目標物的最大水平距離。單位用米或千米表示。⑧蒸發(fā)：液體表面的氣化現(xiàn)象。氣象上指水由液體變成氣體的過程。⑨輻射：能量或物質微粒從輻射體向空間各方向發(fā)送的過程。氣象上通常稱太陽輻

8、射為短波輻射，地球表面輻射和大氣輻射為長波輻射。⑩日照：表示太陽照射的時間的量，氣象上通常提供的是觀測到的實照時數(shù)?？諝鉅顟B(tài)方程：空氣狀態(tài)方程：干空氣狀態(tài)方程：空氣可以看成是有多種化學成分的混合理想氣體。根據(jù)道爾頓分壓定律，混合理想氣體的壓強等于組成混合氣體的各成分的分壓強之和：12....iPPPP?????混合理想氣體的狀態(tài)方程：濕空氣的狀態(tài)方程：水汽和干空氣組成的混合理想氣體稱為濕空氣，4、掌握大氣靜力學方程及其物理意義。、掌握大