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大氣概述

第一節大氣圈(Atomosphere)大氣圈：是指因地球的引力而聚集在地表周圍的氣體圈層。2（1）藍色的天空大氣圈存在的證據：34

如果形成散射的粒子的形狀是球形的，而且并不比陽光的波長小，所有的波長都是平均地被散射的，這種散射稱邁耶散射。因此，云是白色的。（2）白云5（3）風

有風就說明有物質的存在，因為風是由于大氣不同部位的壓力差別造成的。如果在真空中就不會有風了。6（4）流星

流星就是隕石穿過大氣層時，由于其速度太快，與大氣摩擦產生熱使隕石燃燒起來。

否則我們的地球也與月球一樣“千瘡百孔”。7

月球的表面

月球上最引人注目的，就是那些平底坑。據推測，這些坑洞是很久以前隕石撞擊或是火山爆發所留下的痕跡。陰暗而平坦的地方，被稱為“海”，但卻沒有一滴水。8【月球的背面】

月球一直以相同的一面朝向地球旋轉，因此，我們無法看到它的背面。月球的背面和正面一樣，有坑洞和海。9

一、大氣的組成古人的認識：

列子：天是氣的集聚體，天不會塌下，即杞人憂天。

宋應星：盈天地皆氣也，兩氣相軋而成聲者，風是也。物之充氣者，如其激水然，氣與水，同一易動之物。

達.芬奇：已有了空氣和真空的概念。

伽里略：證明空氣與其他物質一樣有質量。

拉瓦錫（1743－1794）：指出空氣是氮和氧的混合物。

10Compositionofthehomosphere（一）干潔空氣11按體積計算按質量計算氮，78.09％氮，75.51％氧，20.94％氧，23.15％氬，0.93%氬，1.28％其他，0.04％其他，0.06％（1）恒定組分：氮、氧氬

（2）可變組分：二氧化碳、臭氧、水蒸汽

（3）不等組分：粉塵、硫氧化物、氮氧化物12

（二）水汽是天氣變化中的一個重要角色，影響大氣運動的能量轉換和變化，并對地面、大氣溫度產生影響。

（三）大氣氣溶膠是指懸浮在大氣中沉降速率很小的固體、液體的微粒，如煙粒、塵埃、鹽粒等。注意：我們現在講的都是現階段的大氣組成，而且是低層大氣的組分（70km以下）。高層大氣以氮、氧、氫等的原子、離子為主。地質歷史時期的大氣組分與現今也是不一樣的。

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二、大氣圈的垂直分層劃分依據：(1)物質組成；(2)大氣溫度變化。

(3)電荷;(4)大氣運動。分層：對流層（Troposphere）：A.平均厚度11-13km，占大氣圈質量的75%；

B.氣溫隨高度增加而降低；C.對流運動顯著，并隨緯度、季節而變化；D.以水蒸汽和塵埃為主，氣象要素水平分布不均；

E.天氣現象：風、霜、雨、雪、雹、霧等。

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平流層（對流層頂~55km高空，占大氣圈質量的25%）：A．氣溫起初隨高度增加變化很小，至30km高空時顯著上升B．氣流平穩，垂直混合對流微弱（以水平運動為主）C．水汽、塵埃含量少，能見度好，適合高空飛行。

D.占大氣圈質量的25%;存在臭氧層。無天氣現象。

中間層（55~85km）：

A．氣溫隨高度增加迅速下降B．垂直對流運動顯著，稱高空對流層C．水汽含量更少

D.存在電離層,反射無線電波.1617熱層（85~800km）:A．氣溫隨高度增加迅速上升B．大氣處于高度電離狀態C．在高緯度地區的晴夜有極光現象。D.存在多層電離層.散逸層（>800km）:A.溫度隨高度增加變化很少B．大氣粒子經常散逸到星際空間C.物質以離子、原子狀態存在.D.是地球物質向宇宙空間擴散的部位.18三、大氣圈中的物質轉換1、大氣圈與宇宙之間的交換

隕石進入大氣圈，每年進入地球的物質達250億噸。

氫等物質脫離地球。隕石是一種從天上掉落到地球上的石頭,隕石主要的成分為鐵鎳合金.矽酸鹽礦物,硫化鐵礦物,可分為鐵隕石.石鐵隕石

192、大氣圈與巖石圈的交換大氣滲透到巖石圈中，并且還在不斷與大氣圈進行著交換，巖石、土壤中的大氣也在不斷地與大氣進行著交換。

20213大氣圈與生物圈的交換

生物通過光合作用和呼吸作用在更新和改變著大氣

224大氣圈與水圈的交換

降水發生在大氣圈，水汽的運移是由大氣運動完成的

23降水發生在大氣圈，水汽的運移是由大氣運動完成的；徑流發生在巖石圈表層（地表徑流）和巖石圈內部（地下徑流），是水循環的重要步驟；植物的蒸騰是水循環的重要方面，植被對降水的截留，改變了水循環的過程與速度24四、大氣圈對巖石圈層的作用

（1）風化作用：是指在近地表，在大氣、水、生物等要素的影響下，巖石或礦物在原地被破壞的過程。

25風化作用2627溫差風化28冰劈作用29球狀風化3031風化作用的產物3233風蝕蘑菇石

34風蝕谷

35新疆風蝕城36風蝕穴

37風的搬運與沉積作用Stardunes

Parabolicdunes

Barchandunes

Transversedunes

Longitudinaldunes

Barchanoiddunes

38撒哈拉沙漠

39阿爾及利亞沙漠40甘肅鳴沙山

41424344一、大氣狀態方程

1、普適狀態方程：聯系質量、溫度、體積、壓強等物理量的關系式稱為大氣狀態方程。

式中，R*為普適氣體常數，其值為8.3143×103J/(kmol·K)，n為氣體分子量，Kg/Kmol（1）第二節大氣狀態方程和靜力學方程452、干空氣狀態方程由式（1）變形得到：

對于干空氣而言，M/V即為干空氣的密度，R*/n稱為干空氣的比氣體常數（n=28.966)，用Rd表示，其值為287.04J/（kg·K），P用干空氣的Pd代替，于是式（2）變為（2）（3）463、濕空氣狀態方程同理，式（1）也適用于水汽。水汽的分子量為18.016，進行同樣的變形和運算后可得到水汽的狀態方程：式中，e為水汽壓，Pa，Rw水汽的比氣體常數，其值為461J/（kg·K）。47