第一节
一、大气成分 • 1、大气（atmosphere）由多种混合气体、水汽及浮悬其 中的液态体和固态杂质所组成。 • 2、干空气 （Dry air）：大气中除水汽及液态体、固态杂 质以外的混合气体，有氮、氧、氩、二氧化碳、其他气体 等。 • 3、影响大气温度分布及其天气变化的大气成分 • <1>二氧化碳（ＣＯ２） • ①温室气体，如甲烷、一氧化碳等 吸收太阳短波辐射甚少，强烈吸收地面和 大气放射的长 波辐射，同时向周围空气和地面放射长波辐射。 • ②具有温室效应，影响气候变迁
• 二、大气垂直结构
• 1、对流层(Troposphere） • <1>对流层下届为地面，上界受纬度和季节影响，平均厚 度10~12km，。 • ①在高纬为6~8km，中纬度为10~12km，低纬度为 17~18km • ②对流层的厚度夏季比冬季大 • <2>对流层为大气层最底层，集中了大气质量的80%和几 乎全部的水汽，大气中几乎所有的物理和化学过程都发生 在该层，与人类的生产、生活关系最为密切。 • <3>对流层的特征 • ①气温随高度增加而降低，气温直减率γ为0.65℃/100m • ②具有强烈的对流和湍流运动，强度随纬度和季节变化， 一般低纬较强，高纬较弱，夏季较强，冬季较弱 • ③气象要素水平分布不均，主要受地表的影响
• <4>对流层的分层 • ①摩擦层，高度1~1.5km，各种天气现象出现比较频繁。 • ②自由大气，摩擦层以上的大气层，地表的摩擦力作用可 忽略不计，多波状层流 • 500hPa等压面（高度为5.5km）上气流分布最能代表对流 层大气的一般运动状况。 • 2、平流层（Stratosphere） • ①自流层顶到55km高度的气层，以平流运动为主 • ②特点：水平运动为主，垂直运动较弱；水汽含量少；在 下层等温，到20~45km由于臭氧吸收紫外线温度随高度升 高而递增；气层稳定利于飞机飞行 • 3、中间层(Mesosphere) • ①自平流层顶到85km高空的气层，夏季高纬有极光出现 • ②特点：温度随高度升高迅速下降，高空对流层；在 65km处为电离层，白天强，夜间弱。
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<2>、臭氧（Ｏ３） ①臭氧层——离地面２０～３０ｋｍ臭氧集中的气层 ②强烈吸收紫外线，使臭氧层增温，影响气温垂直分布 ③人为排放氟氯烃（freon）导致臭氧减少或臭氧层破坏， 出现“臭 氧空洞” <3>、水汽（Vapour） ①影响空气湿度，与水分蒸发、季节等相关 ②唯一发生相变(固、气、液三态转化）的大气成分，与 云、雨、雾、雪等各种天气现象密切相关 ③能够强烈吸收地表长波辐射，同时放出长波辐射 ④空气密度：干冷空气密度大，暖湿空气密度小 <4>、杂质 空气中的悬浮的尘埃、盐粒、水滴等固态和液态微粒。
航
海
学
——航海气象与海洋学
第一章 气象学基础知识
• 气象学是研究发生在大气中的各种天气、气候现象及其演 变规律与预报、预测理论和方法的学科。 • 气象的影响：降水、酷暑、 洪涝、冰雹等。 • 气象研究的基本内容 1、气象要素---表征大气状态的物理量或物理现象 物理量：气温、气压、湿度、大气稳定度、能见度等 物理现象：风、云、降水、雾等 2、天气：某一区域短时间内各种气象要素的综合反映或 表征 3、气候：某一区域多年（30年及以上）天气的统计特征 （极值和平均值）
• ①吸收太阳短波辐射，对太阳辐射有散射、漫射作用，减 少地面长波辐射，影响地面和空气温度。 • ②作为凝结核，对云、雨、雾的形成起重要作用 • ③影响空气能见度 • 4、大气污染 • 造成大气污染的主要成分为有害气体（SO2、CO、H2S等） 及颗粒物（粉尘，气溶胶等）。 • 来源：工厂排放、汽车尾气、森林失火等。 • 大气污染现象：SO2在臭氧作用下产生酸雨、氮氧化合物 和氮氢化合物在紫外线的作用下产生光化学烟雾、拉波特 效应等
• 4、热层(Thermosphere） • ①中间层顶部到800km高空的气层，电离层 • ②特点:气温随高度升高迅速增加；空气高度电离，电离 较强的E层（100~200km）和F层（200~240km），可反。 无线电波应用于通信 • 5、逸散层（Exosphere） • 热层顶部至3000km高空的气层，气温随高度升高而增加， 空气稀薄，地球引力很弱，有些空气分子散逸至宇宙空间。 • 地冕，大气圈之外稀薄电离气体，高度延至22000km太空