第三章大气和气候 Atmosphere and Climate 第一节大气的组成和热能 第二节大气水分和降水 第三节大气运动和天气条统 第四节气候的形成 第五节气候变化
第三章 大气和气候 Atmosphere and Climate 第一节 大气的组成和热能 第二节 大气水分和降水 第三节 大气运动和天气系统 第四节 气候的形成 第五节 气候变化
第一节大气的组成和热能 一、 大气的成分(Atmospheric Composition) 干洁空气：N2(78.09%),02(20.95%),Ar(0.93%),C02(0.03%),03 水汽：整个大气包含的水汽平均为1.24X107kg,相当于24mm厚 的水层。而大气总降水量为780mm,大气中的水汽每年 更替约32次，即11天更替一次。 悬浮尘粒及杂质：
第一节 大气的组成和热能 一、大气的成分(Atmospheric Composition) 干洁空气：N2 (78.09%),O2 (20.95%),Ar(0.93%),CO2 (0.03%),O3 水汽：整个大气包含的水汽平均为1.24X107kg，相当于24mm厚 的水层。而大气总降水量为780mm，大气中的水汽每年 更替约32次，即11天更替一次。 悬浮尘粒及杂质：
Argon (Ar) 0.934% Carbon Dioxide (CO) Trace gases 0.036% Composition of the homosphere Oxygen(O) 20.9466 Nitrogen(N2) 78.084%
Composition of the homosphere
二、大气的结构(Atmospheric structure) ()大气质量 1.大气的高度 大气的上界，通常有以下两种分法： 一是着眼于大气的某些物理现象，把极 光出现的高度1200km作为大气上界，称 为大气的物理上界；二是根据大气的密 度，用接近星际的气体的密度估计大气 的上界，为2000-3000km
二、大气的结构 (Atmospheric structure) ㈠ 大气质量 1. 大气的高度 大气的上界，通常有以下两种分法： 一是着眼于大气的某些物理现象，把极 光出现的高度1200㎞作为大气上界，称 为大气的物理上界；二是根据大气的密 度，用接近星际的气体的密度估计大气 的上界，为2000-3000㎞
2.大气质量 >假定大气质量均一，高度为8000米，则大 气柱质量为： m=pH=1.225×10-3×8×105=1013.3g/cm2 P为标准情况下(T=0℃，气压1.01×105Pa)的 大气密度。 ~实际大气密度随高度呈指数增长，因而大 气质量减少也按指数增长
2. 大气质量 ➢假定大气质量均一，高度为8000米，则大 气柱质量为： m0=p0H=1.225×10-3×8×105=1013.3g/cm2 p0为标准情况下(T=0℃,气压1.01×105Pa)的 大气密度。 ➢ 实际大气密度随高度呈指数增长，因而大 气质量减少也按指数增长
仁)大气压力 定义：从观测高度到大气上界单位面积上 垂直空气柱的质量，称为大气压强，即气压。 P-F/S 单位：mmHg;mb;hpa 气象学采用：hpa
㈡ 大气压力 ◼ 定义：从观测高度到大气上界单位面积上 垂直空气柱的质量，称为大气压强，即气压。 P=F/S 单位：mmHg；mb；hpa 气象学采用：hpa
白大气分层 分层主要依据： ■物质组成 ■大气温度的变化 ■大气运动
㈢ 大气分层 ◼ 分层主要依据： ◼ 物质组成 ◼ 大气温度的变化 ◼ 大气运动
(K) 帝度 自然现象和人类活动范温 (g/cm' 情黄锈分数 H He e 大气圈分层 散逸层 (400-m N OO NOe 800 民*素流限六以 10310 47810 400 暖 E00000 Oe 层 夜光园 31210 110 O,e m NO % 无线电波反射 间层 270 1.02x10 70 1V100d 无人空气 4.0710 50 0 平 14x10 40 载人探空气球 1/1c0 流 170h10 30 珍珠云 飞机 20 419104 1e0 20 对 o 固体地球
三、大气热能 (一)太阳辐射(Solar Radiation): 太阳常数：日地平均距离下，太阳光垂直照射并 排除大气影响的条件下，地面上单位面积(cm) 每分钟所接受的太阳热量为8.16J/cm2min 可见光=0.4-0.76μm,约占总能量的50%； 红外辐射>0.76m,约占能量43%； 紫外辐射<0.4m,约占总能量7%
三、大气热能 ㈠ 太阳辐射(Solar Radiation)： 太阳常数：日地平均距离下，太阳光垂直照射并 排除大气影响的条件下，地面上单位面积(cm2 ) 每分钟所接受的太阳热量为8.16J/ cm2 ·min 可见光λ=0.4-0.76μm，约占总能量的50%； 红外辐射λ＞0.76 μm，约占能量43%； 紫外辐射λ＜0.4 μm，约占总能量7%
(一)大气能量及保温效应 1.大气对太阳辐射的直接吸收作用很小， 只占太阳辐射能的18%左右，主要吸收 物质是水汽、臭氧。 2.地面吸收太阳辐射的50%，再以>3m 的长波辐射向外辐射，其中75-95%被大 气吸收
㈡ 大气能量及保温效应 1.大气对太阳辐射的直接吸收作用很小， 只占太阳辐射能的18%左右，主要吸收 物质是水汽、臭氧。 2.地面吸收太阳辐射的50%，再以λ＞3 μm 的长波辐射向外辐射，其中75-95%被大 气吸收