第一章大氣的組成和結(jié)構(gòu)2023/4/2任課教師：臺(tái)宏達(dá)地球表面的外層是多種氣體混合組成的空氣，受地球重力作用，圍繞地球占有一定的空間，稱為地球大氣，簡(jiǎn)稱大氣（Atmosphere）。大氣不停地運(yùn)動(dòng)，不斷地變化，呈現(xiàn)出各種各樣的天氣（Weather）現(xiàn)象。大氣的狀態(tài)用氣溫、氣壓、濕度、風(fēng)、云、降水、能見度等氣象要素（MeteorologicalElement）表示。地球大氣1、干潔空氣（DryAir）2、水汽（WaterVapor） 大氣中唯一能發(fā)生相變的成分，來(lái)源于地面，含量變化。容積計(jì)約占0~5%。3、氣溶膠粒子（大氣雜質(zhì)）（Aerosols） 水汽凝結(jié)物水滴和冰晶，懸浮的固體煙粒、鹽粒、塵粒、各種凝結(jié)核以及帶電離子等。第一節(jié)大氣組成1、干潔空氣O3：主要分布于10~50km高度的平流層大氣中，極大值在20~30km之間。強(qiáng)烈吸收太陽(yáng)紫外線輻射而使臭氧層增溫，改變大氣溫度的垂直分布，同時(shí)也使地球生物免受了過(guò)多紫外線（Ultraviolet）的照射。N2占大氣質(zhì)量的78%，O2占大氣質(zhì)量的21%.干潔大氣之臭氧含量隨緯度分布曲線干潔大氣之CO2CO2：吸收地面受熱后放出的長(zhǎng)波輻射，對(duì)地球具有“溫室效應(yīng)”（GreenHouseEffect）的作用。二氧化碳含量分布特點(diǎn)：工業(yè)區(qū)多、農(nóng)村少同一地區(qū)冬季多、夏季少夜間多、白天少陰天多、晴天少水汽在大氣中所占的比例很小，僅0.1%~3%，卻是大氣中最活躍的成分。水對(duì)于地球上生命的意義。2、水汽水汽之對(duì)天氣的影響：水汽對(duì)天氣的影響：水汽相變產(chǎn)生云、霧、露、霜、雨、雪、雹等天氣現(xiàn)象。相變過(guò)程中放出或吸收熱量，影響地面和空氣的溫度。水汽與氣溫及天氣變化關(guān)系密切：大氣運(yùn)動(dòng)中的水汽通過(guò)狀態(tài)變化傳輸熱量。（1）定義氣溶膠(Aerosols)質(zhì)粒：指懸浮在大氣中的固體和液體粒子。（2）對(duì)天氣的影響：固體雜質(zhì)可充當(dāng)水汽的凝結(jié)核，在云、霧、降水等的形成過(guò)程中起著重要的作用。在一定的天氣條件下，氣溶膠粒子常聚集在一起，形成霾、風(fēng)沙浮塵等視程障礙現(xiàn)象，使大氣透明度變差；吸收、散射和反射地面和太陽(yáng)輻射，影響大氣溫度；3、大氣氣溶膠3、大氣氣溶膠

1、大氣垂直分層依據(jù)

2、大氣分層及各層特征第二節(jié)大氣結(jié)構(gòu)大氣分層圖1、對(duì)流層對(duì)流層（Troposphere）是緊貼地面的一層，它受地面的影響最大。因?yàn)樵搶又械目諝庥袕?qiáng)烈的對(duì)流作用，故得名對(duì)流層。對(duì)流層頂高度：平均說(shuō)來(lái)，低緯度對(duì)流層頂高、高緯度對(duì)流層頂?shù)?。同一地區(qū)對(duì)流層頂高度夏季高于冬季。二、大氣垂直分層結(jié)構(gòu)對(duì)流層三大重要特征：溫度隨高度升高而降低。氣溫、氣壓、濕度水平分布不均勻?？諝庥袕?qiáng)烈的垂直混合。平流層的重要特征：大氣很穩(wěn)定，空氣的垂直運(yùn)動(dòng)很微弱，多為平流運(yùn)動(dòng)。水汽和雜質(zhì)含量很少，幾乎沒有對(duì)流層中所出現(xiàn)的各種天氣現(xiàn)象。大氣透明度高，天氣晴朗，飛行氣象條件好。3、中間層、熱層、外逸層中間層在50~85km高度，是大氣中最冷的部分。水汽極少，雖然不穩(wěn)定，但是沒有什么天氣現(xiàn)象。熱層在85km~800km以上，太陽(yáng)輻射中的強(qiáng)紫外輻射造成了熱層的高溫。雖然溫度是最高，但是大氣極其稀薄。暖層頂以上的大氣統(tǒng)稱為外逸層，又叫外層。它是大氣的最高層，高度離地表80km以上，厚度可達(dá)2000~3000km。外逸層中溫度很高，空氣十分稀薄，受地球引力場(chǎng)的約束很弱，一些高速運(yùn)動(dòng)著的空氣分子可以掙脫地球的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空間。3、中間層、熱層、外逸層

第四節(jié)標(biāo)準(zhǔn)大氣標(biāo)準(zhǔn)大氣是鉛直方向上，溫度、氣壓和密度按一種假定的規(guī)律分布的模式大氣，是根據(jù)實(shí)測(cè)資料，用簡(jiǎn)化方式近似的表示大氣溫度、壓力和密度的平均分布。制作目的：出于比較飛機(jī)性能和設(shè)計(jì)大氣數(shù)據(jù)儀表的需要。在設(shè)計(jì)飛行器、飛行器的設(shè)備和儀表時(shí)，在訂正飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)，都要以預(yù)先規(guī)定好的，隨高度固定分布的大氣物理狀態(tài)為根據(jù)，這樣才能得到可以相互比較的儀表示度、飛行試驗(yàn)數(shù)據(jù)和空氣動(dòng)力數(shù)據(jù)。由國(guó)際民航組織(ICAO)統(tǒng)一采用的30公里以下標(biāo)準(zhǔn)大氣的主要數(shù)據(jù)是：1、干潔大氣，垂直方向上成份（各種氣體的比例）不改變，平均分子量為28.9644；2、具有理想氣體的性質(zhì)；3、標(biāo)準(zhǔn)海平面的重力加速度為g0=9.80665m/s2；4、在平均海平面上，氣溫為T0=15oC=288.16K；氣壓為P0=1013.25hPa=760mmHg=1個(gè)大氣壓；空氣密度為ρ0=1.225kg/m3；5、

處于流體靜力平衡狀態(tài)；6、氣溫的垂直遞減率，在海拔11000m以下為0.65℃/100m，11~20公里氣溫隨高度不變，為-56.5℃，20~30公里為–0.1℃/100m。標(biāo)準(zhǔn)大氣主要特性：本章小結(jié)：大氣由干潔空氣、水汽、大氣雜質(zhì)三部分組成。在干潔空