大氣組成及垂直分層課件匯報人：XX目錄01大氣的基本概念02大氣的垂直分層03大氣層的物理特性04大氣層的化學(xué)成分05大氣層的生物作用06大氣層的環(huán)境問題大氣的基本概念01大氣的定義大氣是圍繞地球的一層混合氣體，主要由氮氣、氧氣、氬氣等組成，為地球生命提供必要的環(huán)境。大氣的物理定義從生態(tài)學(xué)角度看，大氣是地球生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，影響著氣候、天氣和生物多樣性。大氣的生態(tài)定義大氣化學(xué)涉及大氣中各種氣體的化學(xué)反應(yīng)，包括臭氧層的形成、溫室氣體的作用等。大氣的化學(xué)定義010203大氣的組成懸浮顆粒物氣體成分0103大氣中的懸浮顆粒物包括塵埃、煙霧、花粉等，它們對大氣透明度和人類健康有重要影響。大氣主要由氮氣、氧氣、氬氣等氣體組成，這些氣體對地球生物至關(guān)重要。02大氣中的水汽含量變化影響天氣和氣候，是形成云、霧、降水等現(xiàn)象的關(guān)鍵因素。水汽含量大氣的功能大氣層通過溫室效應(yīng)調(diào)節(jié)地球溫度，保持適宜的氣候條件，支持生命活動。01調(diào)節(jié)地球溫度大氣層吸收和阻擋大部分有害的紫外線和宇宙射線，保護地表生物免受輻射傷害。02保護生物免受輻射大氣中的水汽參與蒸發(fā)、降水等過程，是全球水循環(huán)的重要組成部分，對生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。03維持水循環(huán)大氣的垂直分層02對流層特點對流層內(nèi)，溫度隨高度上升而逐漸降低，平均每上升100米，溫度下降約0.65攝氏度。溫度隨高度遞減對流層的對流運動是大氣中熱量和水汽垂直交換的主要方式，對氣候系統(tǒng)有重要影響。對流運動顯著大部分天氣現(xiàn)象，如云、雨、風(fēng)暴等，都發(fā)生在對流層，因為這里有充足的水汽和熱量。天氣現(xiàn)象集中平流層特性溫度隨高度增加平流層中，溫度隨著高度的上升而增加，這是因為臭氧層吸收紫外線導(dǎo)致的加熱效應(yīng)。0102臭氧層集中平流層含有較高濃度的臭氧，形成了臭氧層，它能吸收大部分太陽紫外線，保護地球生物免受傷害。03空氣流動穩(wěn)定平流層中的空氣流動相對穩(wěn)定，風(fēng)速和風(fēng)向變化較小，有利于飛機進行長途飛行。高層大氣結(jié)構(gòu)熱層位于大氣的上層，溫度隨高度增加而升高，是衛(wèi)星和太空船運行的區(qū)域。熱層0102外逸層是大氣最外層，氣體分子極為稀薄，部分氣體分子可逃逸到太空中。外逸層03電離層位于熱層和外逸層之間，太陽輻射使氣體分子電離，對無線電波傳播有重要影響。電離層大氣層的物理特性03溫度垂直分布在對流層中，隨著高度的增加，溫度通常呈現(xiàn)遞減趨勢，平均每上升100米，溫度下降約0.65°C。對流層溫度遞減進入平流層后，溫度隨高度增加而上升，這是因為臭氧層吸收紫外線導(dǎo)致的加熱效應(yīng)。平流層溫度遞增熱層中，溫度隨太陽活動和晝夜變化而顯著波動，有時甚至比地面還要熱。熱層溫度波動壓力垂直變化隨著海拔升高，大氣分子數(shù)量減少，導(dǎo)致氣壓逐漸降低，例如珠穆朗瑪峰頂?shù)臍鈮哼h低于海平面。氣壓隨高度增加而降低對流層內(nèi)，氣壓隨高度上升而迅速下降，大約每上升100米，氣壓下降1百帕，影響天氣變化。對流層氣壓變化特點平流層中，氣壓隨高度上升而緩慢下降，氣壓變化不如對流層顯著，與臭氧層吸收紫外線有關(guān)。平流層氣壓變化趨勢濕度垂直差異01對流層中，濕度隨高度增加而遞減，地面附近濕度較高，高空則相對干燥。02平流層中水汽含量極少，這是因為水汽主要來源于地面蒸發(fā)，而平流層溫度低，水汽難以進入。03極地地區(qū)對流層上部的濕度通常低于赤道地區(qū)，赤道地區(qū)對流活動旺盛，濕度較高。對流層濕度變化平流層水汽含量極地與赤道濕度對比大氣層的化學(xué)成分04主要氣體成分大氣中約78%是氮氣，它對維持地球生物的生存至關(guān)重要。氮氣氧氣占大氣體積的約21%，是大多數(shù)生物呼吸和燃燒過程必需的氣體。氧氣二氧化碳約占大氣體積的0.04%，是植物光合作用的重要原料，也是溫室氣體之一。二氧化碳氣體成分的垂直分布對流層氣體成分對流層中，氮氣和氧氣占主導(dǎo)，水汽含量隨高度增加而減少，影響天氣變化。熱層氣體擴散熱層氣體分子因溫度升高而擴散，氧和氮的原子開始分離，形成電離層影響無線電通信。平流層臭氧分布中間層氣體稀薄平流層中臭氧層吸收紫外線，保護地球生物免受輻射傷害，臭氧濃度隨高度增加而增加。中間層氣體成分以氮氣和氧氣為主，但密度隨高度增加而顯著降低，化學(xué)反應(yīng)減少。污染物在大氣中的分布城市交通排放的尾氣、工業(yè)排放等是地面層大氣污染物的主要來源，影響人類健康。01地面層污染物氟氯化碳（CFCs）等化學(xué)物質(zhì)上升至平流層，破壞臭氧層，形成臭氧空洞。02平流層臭氧層破壞工業(yè)活動、火山爆發(fā)等自然和人為活動釋放的顆粒物在對流層中分布，影響空氣質(zhì)量。03對流層中的顆粒物大氣層的生物作用05生物對大氣的影響植物通過光合作用吸收二氧化碳并釋放氧氣，對大氣中的氧氣和二氧化碳平衡起著關(guān)鍵作用。植物光合作用土壤中的微生物分解有機物，釋放出二氧化碳和甲烷等溫室氣體，影響大氣成分和氣候。微生物分解作用動物呼吸過程中消耗氧氣并釋放二氧化碳，對大氣中的氣體成分產(chǎn)生持續(xù)影響。動物呼吸作用大氣對生物的作用01光合作用的必要條件植物通過葉綠素吸收太陽光能，進行光合作用，大氣中的二氧化碳是這一過程的重要原料。02調(diào)節(jié)地球溫度大氣層通過溫室效應(yīng)調(diào)節(jié)地球溫度，為生物提供適宜的生存環(huán)境，避免極端氣候。03保護生物免受紫外線傷害大氣中的臭氧層吸收大部分有害的紫外線，保護地表生物免受其傷害，維持生態(tài)平衡。生態(tài)平衡與大氣臭氧層吸收大部分有害的紫外線，保護地表生物免受輻射傷害，對生態(tài)平衡具有重要意義。大氣中的二氧化碳是植物生長的必需品，其濃度的穩(wěn)定對生態(tài)系統(tǒng)的平衡起著關(guān)鍵作用。植物通過光合作用釋放氧氣，維持大氣中氧氣和二氧化碳的平衡，對生態(tài)系統(tǒng)至關(guān)重要。大氣中的氧氣循環(huán)二氧化碳的調(diào)節(jié)作用臭氧層保護生物免受紫外線傷害大氣層的環(huán)境問題06全球氣候變化燃燒化石燃料導(dǎo)致二氧化碳等溫室氣體增加，加劇全球變暖和氣候變化。溫室氣體排放氣候變化導(dǎo)致極端天氣頻發(fā)，如熱浪、干旱、洪水和颶風(fēng)等，對人類社會造成嚴重影響。極端天氣事件全球變暖導(dǎo)致冰川融化，海平面上升威脅沿海城市和生態(tài)系統(tǒng)。海平面上升氣候變化迫使動植物遷移或滅絕，生物多樣性遭受前所未有的威脅。生物多樣性損失臭氧層破壞臭氧層位于平流層，能吸收大部分太陽紫外線，保護地球生物免受其害。臭氧層的作用氯氟烴（CFCs）是導(dǎo)致臭氧層破壞的主要化學(xué)物質(zhì)，它們在大氣中分解釋放氯原子。氯氟烴的影響1987年簽署的蒙特利爾協(xié)議旨在減少CFCs等臭氧層消耗物質(zhì)的排放，以保護臭氧層。蒙特利爾協(xié)議南極上空的臭氧層空洞是臭氧層破壞最著名的案例，每年春季臭氧濃度顯著下降。臭氧層空洞案例酸雨問題工業(yè)排放