中国地质大学地球科学概论教学课程PPT-part8

第四章大气圈一、如何确定大气圈的存在大气圈：是指因地球的引力而聚集在地表周围的气体圈层。1、蓝色的天空2、白云3、风4、流星大气圈存在的主要证据或现象1、蓝色的天空这是由于大气中的一些非常细小物质成分，如气体、粉尘等，它们的直径较阳光的波长小得多，因此，蓝色的散射量较之于其他任何一种颜色能更多地被选择散射。这种散射称瑞利散射。2、白云如果形成散射的粒子的形状是球形的，而且并不比阳光的波长小，所有的波长都是平均地被散射的，这种散射称迈耶散射。因此，云是白色的。3、风有风就说明有物质的存在，因为风是由于大气不同部位的压力差别造成的。如果在真空中就不会有风了。4、流星流星就是陨石穿过大气层时，由于其速度太快，与大气摩擦产生热使陨石燃烧起来。否则我们的地球也与月球一样“千疮百孔”。二、大气圈的物质组成1、大气圈的总质量：51018kg（5万万亿吨）2、大气密度：1.2310-3g/cm3(海面、150C)氮，78.09％氧，20.94％氩，0.93%其他，0.04％3、主要成分按体积计算按质量计算氮，75.51％氧，23.15％氩，1.28％其他，0.06％4、成分的分类及其特点（1）、恒定组分：氮、氧氩（2）、可变组分：二氧化碳、臭氧、水蒸汽（3）、不等组分：粉尘、硫氧化物、氮氧化物注意：我们现在讲的都是现阶段的大气组成，而且是低层大气的组分（70km以下）。高层大气以氮、氧、氢等的原子、离子为主。地质历史时期的大气组分与现今也是不一样的。三、大气圈的分层1、分层的主要依据(1)、物质组成(2)、大气温度变化(3)、电荷(4)、大气运动2、大气分层（1）、对流层厚度：平均11－13km，赤道17－18km，两极8－9km。气温：从下向上是降温的，大气降温率是6.50C/km，对流层顶约-830C。大气运动：强烈的对流。成分：含水蒸气、尘埃。气象现象：风、霜、雨、雪、雹、雾等。质量：约占大气圈质量的75％，。（2）平流层高度：从对流层顶到55km。质量：几乎占大气圈质量的25％，。气温：从下向上是升温的，到平流层的顶温度升到00C。大气运动：水平运动。成分：几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层。无天气现象。（2）平流层高度：从对流层顶到55km。质量：几乎占大气圈质量的25％，。气温：从下向上是升温的，到平流层的顶温度升到00C。大气运动：水平运动。成分：几乎不含水蒸气、尘埃，存在数层臭氧层。无天气现象。（3）中间层高度：从平流层顶到80－90km。气温：从下向上是降温的，到中间层的顶温度降到-800C。大气运动：对流运动。存在电离层（D），反射无线电波（4）暖层高度：从中间层顶到800km。气温：从下向上迅速升温，到300km高空，温度达10000C。存在多层的电离层（E、F、G），也称电离层。（4）暖层高度：从中间层顶到800km。气温：从下向上迅速升温，到300km高空，温度达10000C。物质多以原子、离子状态存在，构成多层的电离层（E、F、G），也称电离层。（5）散逸层高度：从暖层顶到外层空间。物质多以原子、离子状态存在。是地球物质向宇宙空间扩散的部位。四、大气圈中的物质转换1、大气圈与宇宙之间的交换陨石进入大气圈，每年进入地球的物质达250亿吨。氢等物质脱离地球。2、大气圈与其他圈层的交换（1）与岩石圈的交换（2）与生物圈的交换（3）与水圈的交换3、大气圈内部的物质交换O2O+OO3+ClClO+O2ClO+OCl+O2SO3+H2OH2SO4.nH2O五、大气的运动和天气1、大气运动的动力（1）、气压：是指单位面积上所承受的空气柱的重量。单位：帕斯卡（Pa）气压梯度：单位距离内的气压变化值（2）、地转偏向力(科里奥利力)