大气的组成
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大气组成成分及作用
大气组成是指地球大气层中各物质的比例组成,多以公分格式表示,主要由氮气、氧气、二氧化碳、水蒸汽和其它气体组成。
1.氮气:占大气总量的78.1%,是大气中最主要的气体,具有生物不可或缺的功能,是植物成长的重要营养物质来源,也是合成蛋白质的物质基础,是水结构的主要成分;
2.氧气:占大气总量的20.9%,是呼吸的主要支持和氧气的裁判,是整个生物链的重要元素;
3.二氧化碳:大气中二氧化碳含量约占0.03%。
二氧化碳是气候的重要调控要素,它可以阻隔部分紫外线,冷却气候;
4.水蒸汽:水蒸汽有助于空气运动和降低空气温度,在湿润空气中可以缓解气候,在干燥空气中可以缓解高温。
此外,它也是形成风雨的重要因素之一;
5.其它气体:包括酸性气体(SO2,H2S等)、有机气体(甲烷,乙烷等)以及其它特殊成分(硫化氢,氟气等),它们可以影响气候,延缓全球变暖,也是全球变暖危机解决之道之一。
地球大气层的组成丰富多样,每一种成分都有着其独特的作用。
氮气和氧气是大气中最主要的气体,在植物生长及人类呼吸中具有重要作用。
二氧化碳可以抑制紫外线,阻抑热量流失,使空气温度稳定,是影响气候的重要因素之一;水蒸汽在湿润空气中抑制热量传递,在干燥空气中抑制高温,也可以影响降水;其它气体如硫化物、甲烷等,其成分较少,但却可以部分抵消二氧化碳的升温效应,减弱温室效应,是解决全球变暖危机的重要一环。
大气是由哪些成分组成的?
地球的大气是由多种气体组成的,其中主要成分包括以下几种:
1.氮气(N₂):氮气占据大气的主要部分,约占总体积的
78%,起到稳定大气压强的作用。
2.氧气(O₂):氧气是生命维持的必需气体,占据大气的约
21%。
3.水蒸气(H₂O):水蒸气是地球上水循环的重要组成部分,
其含量在不同地点和时间有很大的变化,通常占据大气的
0-4%。
4.氩气(Ar):氩气占据大气中的约0.93%,它主要是一个惰
性气体,不参与生命活动。
5.二氧化碳(CO₂):二氧化碳含量较低,但在近年来因人类
活动的影响而逐渐增加,目前占据大气中的约0.04%。
此外,还有其他气体和痕量气体,如氢气(H₂)、一氧化氮(NO)、二氧化氮(NO₂)、臭氧(O₃)、甲烷(CH₄)、氟气(F₂)、氯气(Cl₂)等,它们的含量较低,但在大气化学和生态系统中起着重要的作用。
这些气体共同组成了地球的大气层,它们在大气循环、气候系统、空气质量和生物活动中起着重要的作用。
绪论:气象学:专门研究大气中物理现象和物理过程的学科。
农业气象学:是研究农业生产中所有气象问题及其解决途径的一门科学。
第一章:大气的组成:干洁空气+ 水汽+ 固体杂质+ 液体微粒= 大气干洁空气:除掉水汽、固体杂质和液体微粒的混合空气。
水汽:其来源于下垫面,因而越靠近地面水汽含量越多。
固杂:尘埃、尘土、污染粒子等。
液微:主要以云、雾的形式存在于空气中。
包括过冷却水滴、冰晶、云滴,对流层:为云、雾、雨、雪发生的主要层次,是气象学研究的重点层次,但不足大气厚度的1%,平均厚度为十几km。
三大特征:①气温随Z升高而降低,气温直减率γ= -dT/dz;②气象要素水平分布不均匀;③对流运动强。
气象要素:是指表示大气中物理现象的物理量。
如:气压、温度、湿度、风向、风力、云、能、天、降水、日照等。
温度:表示空气冷热程度的物理量。
气压:任一高度的气压就是在这个高度上单位面积所承受的大气柱重量:P=Mg/A=Mg。
大气静力学方程:条件是在铅直方向上大气无运动。
dP= -ρgdz湿度:表示空气潮湿程度或水汽含量多少的物理量。
水汽压e:大气中水汽所具有的压强。
单位同气压,mb、mmHg饱和水汽压E:在一定温度下,单位体积的空气所能容纳的最大水汽压强。
相对湿度f:f=e/E×100﹪,e与E要在同温下的比值才是f。
f反应了空气距离饱和的程度。
饱和差d:d=E – e 在温度相同时,E与e的差值。
d也反应了空气距离饱和的程度:露点温度Td:空气中水汽含量不变,气压一定时,降低温度,使空气饱和,达到饱和时的温度就叫Td。
第二章:辐射:自然界所有物体都以电磁波的形式时刻不停地向外放射能量,这种放射形式称为辐射,放射的能量称为辐射能,又称辐射。
黑体:能全部吸收所有波长的辐射的物体我们称之为黑体:辐射差额(R):在一定时段内,物体吸收的辐射能量与放出的辐射能量的差值。
R=收入-支出基尔霍夫定律:在一定温度下,任何物体对一定波长的放射能力与吸收率之比为一常数。
大气层的成分和结构大气层是地球上层次最高的气体层,由各种气体组成,这些气体的比例和密度随高度变化而不同。
它的厚度约为1000公里,由地球表面向上延伸至约1000公里的高度处,分为多个区域。
本文将介绍大气层的成分和结构。
一、大气层的成分大气层主要由氮气、氧气、氩气、水汽、二氧化碳等组成。
其中,氮气和氧气是最主要的两种气体,分别占据了大气层近98%和近1%的比例。
这两种气体最大的贡献是维持生命的呼吸过程。
氩气占据了人类呼吸过程中的0.93%。
所以说,这三种气体构成了大气层的大部分。
其他在大气层中存在的气体则占据很小的比例,但它们也为大气层的生态系统做出了非常重要的贡献。
二氧化碳是其中最重要的气体之一,是地球上最主要的温室气体之一,能够吸收太阳光照射地表后的热量,并发挥作用,保持地球上的温度。
二、大气层的结构大气层的结构可以分为五个不同的层次:对流层、平流层、中间层、热层和外层。
每个层次有独特的特征和作用。
1. 对流层:对流层的高度约为0-10公里,气压越来越低,温度越来越低,氧气和氮气是主要成分。
对流层中自然界的气候现象如气旋、台风、龙卷风等都发生在这个层次。
2. 平流层:平流层高度约为10-50公里,主要由氧气和氮气组成。
在这个层次中,风向基本不变,风速较慢,许多现代化的无人机、流星采样等都发生在这个层次中。
3. 中间层:中间层高度约为50-85公里,这个层次的特征是在其中存在大量的夜光。
中间层主要含有稀有气体、水汽和臭氧等物质。
其中,臭氧主要的贡献是屏蔽了太阳辐射中的紫外线,保护了地球生物。
4. 热层:热层高度约为85-600公里,这个层次的最主要特征是异常高温,温度可以高达1800摄氏度以上。
热层主要由大气分子的电离产物组成。
5. 外层:外层高度约在600公里以上。
这里的大气非常稀薄,因此这一层是宇宙空间的开始。
外层主要是由高能带电粒子和气体组成。
总之,大气层是地球上最重要的生态系统之一,它不仅提供了我们所需要的氧气和其他气体,还保护了我们免受来自太空的伤害。
大气的组成和垂直分布引言大气是地球上的一层薄薄气体包围,对地球以及地球上的生物起着至关重要的作用。
了解大气的组成和垂直分布对于理解大气中的气候现象、生态环境以及人类活动的影响具有重要意义。
本文将介绍大气的组成以及垂直分布的特点。
1. 大气的组成大气主要由氮气、氧气以及一小部分的稀有气体、水蒸气和其他气体组成。
根据气体的浓度,大气的组成可以如下分为:•氮气(N2):约占大气体积的78%,是大气中最主要的组成气体之一。
氮气对人类的生活没有直接影响,但对于植物的生长具有重要作用。
•氧气(O2):约占大气体积的21%,是人类和其他动物的呼吸气体,是维持生命所必需的。
•稀有气体:包括氩气(Ar)、氦气(He)、氖气(Ne)、氪气(Kr)、氙气(Xe)和气体中微量的氢气(H2)。
这些气体的浓度非常低,但在一些特殊的工业和科学应用中具有重要作用。
•水蒸气(H2O):水蒸气是大气中的水分子的气态形式。
水蒸气是大气中最重要的温室气体,对地球的能量平衡和气候变化起着至关重要的作用。
•其他气体:大气中还包括二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)等气体,它们对气候变化和大气化学过程有着重要影响。
2. 大气的垂直分布大气的垂直分布主要通过气压的变化来描述。
随着海平面升高,大气的压强和密度逐渐减小。
根据海平面上的气压约为1013.25帕斯卡(Pa),大气的垂直分布可以分为以下几个层次:•对流层:从地面到约8-16公里高度,这一层是大气中温度下降最快的层次之一。
这是因为地面受到太阳辐射的加热,导致空气对流上升。
在这层大气中,大多数天气现象和大气的水汽都集中在这一层。
•平流层:从对流层顶部到约50公里高度。
在这一层中,大气的温度几乎保持恒定或微微上升。
平流层中的空气较为稳定,飞行器通常选择在这一层进行长途飞行。
•臭氧层:约在平流层顶部的15-50公里高度,臭氧(O3)的浓度较高。
臭氧层对于过滤掉太阳紫外线中的紫外B(UVB)辐射具有重要作用,保护地球上的生物免受紫外线伤害。
大气层的成分及作用
大气层是地球周围的气体层,它是地球生命存在的重要环境之一。
大气层主要由氮气、氧气、氩气和其他稀有气体组成,其中氮气占78%,氧气占21%,氩气占0.93%,其他稀有气体占0.07%。
这些气体在大气
层中发挥着重要的作用,保护地球不受宇宙空间的危害,维持地球的
温度,为生物提供氧气等。
首先,氮气是大气层中最主要的成分之一,占据了大气层的78%。
氮气在大气层中起到稀释氧气的作用,使得氧气的浓度适中,有利于
生物的呼吸。
此外,氮气还可以吸收紫外线,保护地球不受紫外线的
伤害,维护生物的生存环境。
其次,氧气是大气层中第二主要的成分,占据了21%。
氧气是生物生存的必需气体,通过呼吸作用,生物可以将氧气转化为能量,维持
生命活动。
大气层中的氧气还可以与其他气体发生化学反应,形成臭
氧层,起到过滤紫外线的作用,保护地球不受紫外线的危害。
此外,大气层中还含有少量的氩气和其他稀有气体,它们虽然比
例很小,但也发挥着重要作用。
氩气可以稳定大气层的温度,防止温
室效应过度,维持地球的气候平衡。
其他稀有气体则参与大气层的化
学反应,影响大气层的化学组成,维持大气层的稳定性。
总的来说,大气层的成分多样,每种气体都有其独特的作用。
氮
气稀释氧气,吸收紫外线;氧气维持生物呼吸,形成臭氧层;氩气稳
定温度,维持气候平衡;其他稀有气体参与化学反应,维持大气层的
稳定性。
这些气体共同构成了大气层,为地球生命的存在提供了重要
的保障。
我们应该珍惜大气层,保护环境,共同守护我们的地球家园。
第二单元知识点总结1.大气的组成成分作用干洁空气(1)氧气(21%):维持人类及切生物的生命活动;参与有机物的燃烧、腐败、分解;(2)氮气(78%):氮是生物体的基本成分;(3)二氧化碳:植物进行光合作用的重要原料;温室气体;吸收长波辐射;(4)臭氧:吸收太阳紫外线,保护地球生物。
水汽产生云、雨、雾、雪等一系列天气现象,影响地面和大气的温度、湿度固体杂质作为凝结核,是成云致雨的必要条件2.大气垂直分层(1)大气的垂直分层示意图(2)划分依据和各层主要特点(1)划分依据:温度、密度和运动状况。
(2)各层主要特点垂直分层大气运动状况天气状况与人类关系A对流层对流运动显著天气现象复杂多变,有云、雾、雨、雪等天气变化与人类关系最为密切B平流层盛行平流运动天气现象少见有利于高空飞行C高层大气有电离层,对地球上的通信、广播、全球导航、雷达探测等,都具有重要意义【提醒】(1)平流层因臭氧吸收太阳紫外线,成为人类生存环境的天然屏障。
(2)对流层天气现象多变,不利于飞机飞行,高层大气密度极低,也不利于飞行。
3、大气的组成及时空变化规律(1)低层大气的组成:干洁空气、水汽和杂质。
(2成分作用氮气地球上生物体的基本成分氧气①人类和其他好氧生物维持生命活动必需的物质;②参与有机物的燃烧、腐败和分解过程二氧化碳绿色植物进行光合作用的基本原料,对地面起着保温作用臭氧强烈吸收太阳紫外线,保护地球上的生物(3)大气成分的时空变化规律如下:CO2: 城区>农村,冬季>夏季,夜间>白天,阴天>晴天;与排放量和植物光合作用有关。
水汽: 夏>冬,低纬度地区>高纬度地区;与蒸发量有关。
固体杂质: 陆>海,城>乡,早晚>中午,冬>夏;与排放量和空气稳定与否有关。
4、人类活动对大气成分的改变及影响(1)人类活动排放的污染物进入大气,会影响大气的成分和含量,产生大气污染,对生态系统和人类生存造成不利影响。
大气的组成,在120公里以下的高空中,大气的主要组成为:氮分子占78.00%(N2)和氧分子占(O2)20.25%的均匀混合体,其次为0.93%的氩(Ar)与0.03%的二氧化碳(CO2).再其次的组成元素(按含量的递减而排列)为氖、氦、氪、氙、氢、氯、氧化亚氮、臭氧、二氧化硫、二氧化氮、氨、一氧化氮及碘.二氧化碳及臭氧在大气中的含量虽然很少,但它们确是大气中之重要成分,因为二氧化碳可保持环境温度,臭氧则可防止太阳的某种有害人类之短波辐射至地面.大气中的水蒸汽及微尘之含量,则是随高度之增加而降低,它们对于大气之变化,都有重要的作用.它们可使天气有雨、云、雾等的变化.大气组成元素的分布,在120公里以上的高空,随原子量的不同而异.在120公里以下的高空,大气组成为氮分子及氧分子的混合气体;由120公里至1000公里,氧原子占主要位置;1000至2500公里为氮层,2500公里以上的太空中为氢气,而且氢气由此一直延伸至星际太空中.。