第2章-地球大气的成分及分布.ppt

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1、第二章地球大气的成分及分布从人造卫星上观测大气，它好像是地球的一层薄壳，呈美丽的浅蓝色而且透明。这薄薄的一层大气是地球赖以生存的保障。大气质量:50%的集中在6km以下的低空；99.9%是在地面-50km高度的空间中，这不到地球半径（6300Km）的百分之一然而：地球大气没有明显的上界；因为大气密度随着高度的增加呈指数减小逐渐过渡到星际空间第二章地球大气的成分及分布2.1行星大气和地球大气的演化2.2干洁大气2.3大气中的水(气、固、液三态)4.4大气气溶胶2.1行星大气和地球大气的演化一必须是围绕恒星（如太阳）运转的天体二质量足够大，能依靠自身引力使天体呈圆球状三其轨道附近没有其他物体

2、行星新定义九大行星八大行星2.1行星大气和地球大气的演化2.1行星大气和地球大气的演化2.1.1行星大气1、类地行星：水、金、地球、火星质量、体积都比较小，有固体表面化学物质以重物质为主木、土、天王、海王星2、类木行星：没有固体表面化学物质以轻物质为主，氢、氦、氖、甲烷2.1行星大气和地球大气的演化2.1.1行星大气1、除水星外的几大行星都被一层大气所包围；2、类地行星和类木行星的大气表现出2种不同的类型；在宇宙空间里，物质世界的化学元素丰度随元素原子量的增加而减少，这样通过演化形成各不相同的行星大气。2.1行星大气和地球大气的演化2.1.1行星大气综合表现：距离太阳近，由于温度高（地球

3、除外)及太阳风的作用行星原始大气消失较快；而距离太阳远，温度低，行星原始大气消失缓慢。2.1行星大气和地球大气的演化2.1.2地球大气的演化地球形成有46亿年的历史,过程漫长,只能依据地层的化石结构和行星大气资料推算其不同时期的成分.2.1行星大气和地球大气的演化2.1.2地球大气的演化（★）根据地层的化石结构和行星的大气资料来推断地球大气的演化,三阶段：原始大气次生大气（还原大气）现代大气（氧化大气）2.1行星大气和地球大气的演化2.1.2地球大气的演化1、原始大气成分：由地球中最丰富的轻物质氢气（H2）、氦气（He）和一氧化碳（CO）组成。由于太阳风和地球的升温的作用，使原始大气逐渐

4、向宇宙空间膨胀并逃逸散失。时间：估计在45亿年前或晚些时候，地球没有大气。2.1行星大气和地球大气的演化2.1.2地球大气的演化2、次生大气原因：由于造山运动、火山爆发和从地幔中释放出地壳内原来吸附的气体，形成了次生大气。成分：CO2,CH4,NH3,H2O，少量水汽。大部分水汽形成了云雾和降水，成为地表水----海洋和湖泊。时间：45-20亿年前2.1行星大气和地球大气的演化2.1.2地球大气的演化３、现代大气成分：现代地球大气以氮（N2）、氧（O2）为主。在地球上出现生物以前，大气中的游离氧极少，这少量的氧气是水汽被太阳紫外辐射离解产生：H2O+hνH+OHH2O+hνH2+O光解过

5、程生成原子氧，可在有第三者(M)存在的条件下结合成分子氧:O+O+MO2+M2.1行星大气和地球大气的演化2.1.2地球大气的演化３、现代大气①、水汽离解产生的氧和氧原子对同一波段的太阳紫外辐射(<0.195微米)有很强的吸收,因此会降低光解的速度,最终达到一个平衡浓度。②、地球上氧气主要靠植物的光合作用产生，即生物圈作用导致地球大气的进一步演化；③、生命的出现和生物圈的形成在大气的演变中起了重要作用，与适宜的日地距离有关的。由于适宜的日地距离使地球表面有合适的温度条件，即使水能在水汽、液态水、冰之间循环。第一章地球大气的成分及分布2.1行星大气和地球大气的演化2.2干洁大气2.3大气中

6、的水汽2.4大气气溶胶2.2干洁大气分类：按浓度、平均停留时间分类绝对量：如体积、质量（单位mg/m3,μg/m3）相对浓度：ppm(10-6)百万分之一ppb(10-9)十亿分之一ppt(10-12)一万亿分之一（１）浓度：相对量、绝对量加尾缀m、v表示质量、体积，用ppmm、ppmv等表示；例如：400ppmmN2表示1g空气中含有400×10-6g的N22.2干洁大气（２）平均停留时间即该种成分的所有分子更新一次所需的时间t=M/F=M/RM分子的总质量，F向大气的输入速率，R消失速率浓度与平均停留时间的关系：一般寿命长的成分其浓度也比较大分类：按浓度、平均停留时间分类2.2干洁大

7、气（★）干洁大气（干空气）：除水汽以外的纯净大气。干洁大气由多种气体混合组成，按浓度分为三部分；按平均滞留时间亦可分为三类。主要成分N2、O2、Ar、CO2300ppmv以上微量成分CH41~20ppmv痕量成分O3、H2、氮氧化合物、硫化物及氟氯烃1ppmv以下按浓度分可为主要成分、微量成分、痕量成分2.2干洁大气大气微量成分和痕量成分一般也是短寿命的成分（除惰性气体）：１、有化学活性。参与大气中的化学过程，酸雨、光化学污染（氮氧