大气环境与保护.ppt

第五章大气环境与保护
第一节大气的组成和结构
第二节大气污染和污染物
第三节大气环境中污染物的转化
第四节大气污染物的迁移和扩散
第五节大气污染综合防治与管理
主要内容
第一节大气的组成和结构
第五章大气环境与保护
1. 大气的组成
5km
10km
30km
50%
75%
90%
100km
大气总质量 ×1015t
大约在100km高度以下气体混合均匀,称为均匀层,此层以上称为非均匀层。均匀层中的大气主要是由干洁空气、水汽、悬浮微粒三部分组成
第一节大气的组成和结构
第五章大气环境与保护
1. 大气的组成— 一些概念
大气的恒定组分:大气中的O2、N2和稀有气体。在近地层大气中这些气体组分地含量几乎可认为是不变的,%。
大气的可变组分:主要指CO2和水汽,这些气体组分受不同地区气候、季节等多种因素的影响而发生变化。正常状况下,水气约占0-4%,%。
大气的不定组分:大气中的尘埃、硫化物、氮氧化物、硫氧化物等是大气中的不定组分,当它们进入大气后,可能造成大气污染。
由恒定组分和可变组分所组成的大气称为洁净大气
大气中除去水气和杂质的空气称为干洁空气
第一节大气的组成和结构
第五章大气环境与保护
1. 大气的组成— 干洁空气的组成
成分
分子量
体积比(%)
成分
分子量
体积比(%)
N2


CH4

-
O2


Kr

-
Ar


N2O

-
CO2


H2

-
Ne

-
Xe

-
He

-
O3

-
干洁空气的平均分子量:,
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第五章大气环境与保护
2. 大气的结构
根据大气在垂直方向上的温度、化学成分、荷电等物理性质的差异,同时考虑大气的垂直运动情况,将大气圈分为5层
对流层、平流层、中间层、热成层、逸散层
第一节大气的组成和结构
第五章大气环境与保护
2. 大气的结构— 对流层
对流层位于大气的最低层,集中了约75%的大气质量和90%以上的水气质量。
范围:随地理纬度和季节而变化。在赤道低纬度地区平均高度为17~18 km,在中纬度地区平均为10~12 km ,极地平均为8~9 km ;夏季高于冬季。
特点:
1)气温随高度升高而降低,平均每上升100米, ℃。热空气上升,冷空气下沉,在垂直方向形成强烈对流。思考:为什么山越高,温度越低?
2)密度大,大气总质量3/4以上集中在对流层
地球表面的热量来自太阳的辐射。地球低层大气中,含有较多的二氧化碳、水分等易吸热物质。但是这些物质对太阳的短波辐射几乎是透明的,没有吸收能力,因此太阳的短波辐射就直接到达地面。地面在接受太阳辐射的同时,又向外进行反射。地面辐射是长波辐射,低层几乎能全部吸收,因此离地面越近的大气层,吸收地面辐射热量就越多,气温就越高;相反,离地面越高的大气层吸收地面辐射的热量就越少,气温也就越低。
另外,大气由多种气体分子组成,它在地心引力作用下,离地面越近,密度越大;反之密度越小。密度越小的物质,吸收热辐射的能力越小。
第一节大气的组成和结构
第五章大气环境与保护
2. 大气的结构— 平流层
范围:对流层顶到约50km高度
30~35km以下,温度随高度降低变化小,气温稳定,同温层
30~35km以上,温度随高度升高而升高。是由于大气中的臭氧主要集中在这一层,具有吸收太阳光短波紫外线的能力,同时在紫外线的作用下可被分解为原子氧和分子氧。当它们重新化合生成臭氧时,可以热的形式释放出大量的能量,使平流层的温度升高。
平流层内空气大多作水平运动,对流十分微弱。大气污染物进入平流层后能长期存在。
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2. 大气的结构— 中间层
范围:平流层顶到80km高度
强烈的垂直对流运动,气温随高度增加而下降,顶部气温降到-83~-113 ℃以下。原因是:本层几乎没有臭氧,而氮气和氧气等气体所能吸收的波长更短的太阳辐射又大部分已被上层大气所吸收了。