下载文档原格式
臭氧层空洞研究进展与保护对策随着工农业技术的迅猛发展,人类赖以生存的环境正受到前所未有的破坏和污染。
近三十年来,人们逐步认识到平流层大气中的臭氧正在遭到越来越严重的破坏。
由于臭氧层破坏已经成为当今危害人类生存环境的全球性问题之一,引起了各界人士的密切关注。
各国政府及科学家们正不断地研究探索保护臭氧层的方法。
1895年10月,英像科学家发现南极洲上空出现一个巨大的“空洞”。
1988年科科学家们确认这个“空洞”是由于各种氟氯烃化合物排放积聚所致。
在北半球也发现臭氧含量降低了3%左右。
臭氧层耗减速度如此之快,将给人类带来具大的灾难。
一、臭氧与臭氧层臭氧（O3）是氧气（O2）的一种同素异形体,存在于地球大气的对流层和平流层中【1】。
对流层中的臭氧对人类和生物环境都是有害的,但其含量甚微。
90%的臭氧集中在平流层里,形成了一道天然的屏障,有效地吸收了对生态系统有害的紫外线,从而保护了地球上的生命。
由于平流层中含有绝大多数的臭氧并且这些臭氧发挥着巨大的作用,因而平流层又被称为臭氧层【2】1.臭氧的成分臭氧层主要由臭氧构成,臭氧由三个氧原子构成。
臭氧的分子式为O3,是构成地球大气若干种气体中的一种有臭味、常温下为浅蓝色的气体,也是一种难溶于水的强氧化剂,现代生活中常用于消毒、洗涤等。
臭氧是构成地球大气层数十种气体中的一种微量气体,总含量还不到地球大气分子数的百万分之一。
2.臭氧的作用虽然紫外辐射只占太阳总发射能量的5%左右,但是它对生态系统具有很强的危害性。
而且能量越高,危害越大。
臭氧层对紫外线有着极强的吸收作用,能够吸收99%的高强度紫外线,从而阻挡了紫外线伤害人类及生存环境。
因而,臭氧的存在对于地球上生物是至关重要的。
有人形象地把臭氧层比喻为地球的保护伞。
二、臭氧层的破坏美、日、英、俄等国家科学家联合观察发现,在北极上空臭氧层已形成面积约为南极臭氧空洞三分之一的北极臭氧空洞。
中国大气物理及气象学家观测也发现,在我国青藏高原上空的臭氧正以每十年 2.7%的速度减少,已经成为大气中第三个臭氧空洞。
简述大气层的垂直分层及特征大气层是地球表面上空的一层气体包围物，它保护并维持地球上的生命。
大气层可以根据不同的特征和性质进行垂直分层。
在这篇文章中，我们将详细介绍大气层的垂直分层及其特征。
1. 对流层对流层是大气层中最接近地球表面的一层，它从地面开始，向上延伸约10-15公里。
这一层是人类活动和大部分天气现象发生的区域。
对流层中有丰富的水汽和空气运动，形成了云、风、降水等现象。
温度随着高度的增加而递减，平均每升高1公里温度下降约6.5摄氏度。
2. 平流层平流层位于对流层之上，延伸至约50公里高度。
在平流层中，温度随着高度的增加而保持稳定或略微上升。
这是因为平流层中存在着臭氧（O3）浓度最高的臭氧层（臭氧圈），它吸收了紫外线辐射并使温度升高。
平流层也是飞机和气球等航空器的主要活动区域。
3. 中间层中间层位于平流层之上，延伸至约80公里高度。
在这一层中，气温开始逐渐下降。
中间层的特征之一是稳定的大气压力和较低的空气密度。
由于大气压力较低，这一层对人类活动影响较小。
4. 热层热层位于中间层之上，延伸至约500公里高度。
在这一层中，温度随着高度的增加而逐渐上升。
这是因为热层受到太阳辐射的直接影响，吸收了大量的太阳能量并使温度升高。
热层也是人造卫星轨道所在的区域。
5. 顶部大气顶部被认为是大约1000公里以上的高空区域。
在这个区域内，大气变得非常稀薄，并且几乎没有可测量的空气运动。
除了垂直分层外，大气还具有以下特征：1. 水汽含量：大气中含有不同程度的水汽，这决定了云、降水和湿度等天气现象。
2. 气压：大气压力随着高度的增加而逐渐减小。
在海平面上，平均气压约为1013.25毫巴。
3. 温度变化：大气温度随着高度的变化而不同。
通常情况下，温度随着高度的增加而下降，但在平流层和热层中可能会出现升高的情况。
4. 大气成分：大气主要由氮气（约78%）和氧气（约21%）组成，还包括稀有气体、水蒸汽、二氧化碳等微量成分。
平流层空间探测技术研究的开题报告一、选题背景平流层空间是指大气层中，从10公里到50公里那段高度范围内的空间，其厚度大约在20公里左右。
平流层空间的气压和温度都非常适合空间探测器的运行，而且平流层空间的大气密度较低，可以减小飞行器受到的阻力和摩擦力，从而延长探测器的寿命。
因此，平流层空间已经成为了现代空间探测技术的一个热点领域。
二、选题意义平流层空间探测技术具有多重应用价值，可以用于测量大气中的气体成份、辐射水平、磁场等多种参数，也能够进行地球上居车辆和元器件的高空试验，同时对于空间物理学、计算机科学等领域的研究也具有重要意义。
因此，研究平流层空间探测技术可以为推动现代科技进步提供重要的技术支撑和理论指导。
三、研究目标本项目旨在研究平流层空间探测技术，其中包括以下几个方面的研究目标：1.设计平流层空间探测仪的硬件组成，包括主控板、传感器、通信模块等关键元器件的选型及布局。
2.研究平流层空间探测系统的数据采集、存储和处理技术，建立合理的数据分析和处理流程，提高数据分析和处理效率。
3.对平流层空间的气压、温度、湿度、辐射水平、磁场等参数进行实时监测和定量测量，并实现数据的实时传输和反馈。
4.对平流层空间的探测成果进行研究和分析，探索其应用前景和发展趋势。
四、研究方法本项目主要采用以下研究方法：1.文献研究法，通过查阅相关文献，了解目前平流层空间探测技术的研究现状，掌握该领域前沿的理论和发展趋势。
2.实验研究法，通过设计搭建一套完整的平流层空间探测系统，对探测仪器硬件、数据处理程序进行实验验证，收集和分析探测数据，以验证系统的性能和准确度。
3.数据处理技术研究法，通过对平流层空间探测数据的分析和处理，研究并建立数据分析和处理的方法和技术，以充分利用采集到的数据，并提高数据的分析和处理效率。
五、研究进度安排本项目的主要进度安排如下：1.前期调研和准备（1个月），主要包括文献研究、方案设计、硬件选型和数据处理程序开发等准备工作。
对流层，平流层，中间层，热层，逃逸层①大约在0至7-12km以内（各分层之间没有明确的界限，只能说大概），是最接近地面的的大气层。
空气上下对流剧烈，风向和风速经常变化。
大气中80%的水汽存在于这层，因此最常云雨出现的区域，各种天气现象都发生在这一层。
这层温度随高度升高而降低②云雨雾雪等天气现象都存在这层③飞机起飞直到对流层顶部和平流层底部④滑翔机在这层利用上升暖气流（这股气流到平流层就停止了）滑翔①大约在7-12km至50-65km左右（赤道、极地和中纬度的下界都是不同的），也叫同温层。
这层含有臭氧，臭氧能吸收紫外线使得地球上的生物不会被阳光中强烈的紫外线直射。
大气主要以水平方向流动，垂直方向上的运动较弱，因此气流平稳，几乎没有上下对流。
这层温度随高度升高而升高②目前大型客机大多飞行与这层（就像迪克牛仔唱的《三万英尺》约为9144米，即处于对流层顶部到平流层底部），因为能见度高、受力稳定可以增加飞行的稳定程度、安全系数高（鸟相对少见于这个高度）③臭氧层在这层④平流层中也存在细菌①从平流层顶向上，也就是从55千米到80千米这个范围被命名为中层大气，简称中层。
②在这里，温度随高度而下降，大约在80千米左右达到最低点，约为-90℃。
人们一般把飞行高度达到80—100千米的飞行器，看成是不依靠大气飞行的航天器。
①从中间层顶至250km（太阳宁静期）或500km（太阳活动期）的大气层。
由于大气直接强烈吸收波长0.175um以下的太阳辐射,这一层的温度随高度的増加迅速升高,可高达2000K。
由于太阳的微粒辐射和宇宙空间的高能粒子能显著地影响这层大气的热状況,故温度在太阳活动高峰期和宁静期能相差几百至一千多摄氏度。
在热层上部,温度不再随高度的増加而增高的起始高度称热层顶,其高度在太阳宁静期约为250km,在太阳活动期可增至500km左右。
由于大气吸收太阳紫外辐射后的光解作用,热层大气处于高度电离的状态。
在这一层的高纬度地区经常会出现一种辉煌瑰丽的大气光学现象——极光。
大气边界层的国内外研究现状宁志远;刘厚凤【摘要】对大气边界层的理论基础、确定方法、特征要素、影响因子、时空变化特征以及与大气污染间的相互作用进行总结,得出以下结论:大气边界层的理论体系较为完备,但理论研究进展缓慢;廓线测量是确定大气边界层结构最常用的方法,雷达、数值模拟等方法仍需对比验证;大气边界层日变化、季节变化特征十分明显,海陆间边界层变化特征差异明显,戈壁、高原等地区的大气边界层特征较为特殊;大气边界层结构,尤其是风速风向、混合层高度对大气环境有明显的影响;大气污染对大气边界层的影响和区域大气边界层特征的研究较少,可作为今后的研究重点.【期刊名称】《中国环境管理干部学院学报》【年(卷),期】2017(027)002【总页数】4页(P22-25)【关键词】大气边界层;理论基础;确定方法;时空变化特征;大气边界层结构与大气污染的相互影响【作者】宁志远;刘厚凤【作者单位】山东师范大学地理与环境学院, 山东济南 250014;山东师范大学地理与环境学院, 山东济南 250014【正文语种】中文【中图分类】X51大气边界层（Atmospheric Boundary Layer，ABL）位于大气圈与地球表面交界区，是对流层下部直接受地面影响的部分，平均高度约为1～2 km，也是大气热量、动量和各种物质（水汽、污染物）上下输送的重要通道，能在一小时或更短时间内响应地面作用[1]，影响因素包括地表摩擦、热量输送、污染物排放及地形扰动等，对某区域的大气环境质量有着至关重要的作用。
20世纪初，Prandtl、Ekman提出的边界层理论和Ekman螺线奠定了大气边界层理论基础[2]；20世纪中期，随着Monin-Obukhov相似性理论和自由对流大气湍流理论的提出，经典湍流理论基本形成[3]。
20世纪60年代，Lorenz发现了新的湍流发生机制[4]；70年代，Deardorff、Wyngaard和Dyer等人将相似性原理引入混合层和对流层的研究并逐渐完善，使其有了极大的应用价值[5]。
第16卷第5期2001年10月地球科学进展ADVANCE IN EAR TH SCIENCESVol.16 No.5Oct.,2001文章编号:100128166(2001)0520643215大气科学发展的回顾与展望3黄荣辉(中国科学院大气物理研究所,北京 100080)摘 要:回顾了20世纪大气科学的发展历程和所取得的重要成就。
就20世纪这100年中大气探测技术、大气环流与大尺度动力学、数值天气预报和大气环流数值试验、大气物理、中小尺度气象学、大气环境和大气化学、中层大气、气候系统动力学、气候预测和全球变化等方面所取得重要研究进展和学术成就作了系统的回顾;并对21世纪初大气科学研究发展的趋势作了展望。
关 键 词:大气科学;大气物理;大气环境;大气环流;气候中图分类号:P542 文献标识码:A 大气科学不仅是研究大气状态及其变化规律、成因的一门科学,而且是研究大气与其周围的海洋、陆面、冰雪和生物圈相互作用的动力、物理和化学过程的一门综合性科学。
由于大气观测技术的不断发展,特别是空基遥感技术的发展和应用,以及计算机技术的迅速发展,使得大气科学获得突飞猛进的发展,它已成为一门拥有如大气探测、天气学与大气环流、大气动力学、气候学、大气物理学、大气环境学、大气化学、全球变化等众多分支学科的综合性科学;并且大气科学已从一种简单的、定性描述的科学变成一种比较严格的,甚至可以用计算机对各种过程进行数值模拟、数值试验的数理科学;此外,人们还可以在一定程度上利用计算机来预测大气状态几天甚至一个季度或更长的变化。
本文是在2000年7月于北京召开的“全国第三次大气科学前沿学科研讨会”的基础上,对20世纪大气科学的发展作一简单回顾,并对21世纪初大气科学的发展趋势与前沿问题作一展望。
由于本人知识和篇幅所限,只能回顾本人所熟悉的部分,因此,可能遗漏掉很多也许是很重要的研究进展和发现。
1 20世纪大气科学发展的回顾在20世纪,大气科学取得了很大发展,它已成为一门拥有众多分支学科的综合性科学。
第32卷第4期2008年7月大 气 科 学Chinese Journal of Atmospheric Sciences Vol 132 No 14J ul.2008吕达仁,陈泽宇,卞建春,等.平流层2对流层相互作用的多尺度过程特征及其与天气气候关系———研究进展.大气科学,2008,32(4):782～793L üDaren ,Chen Zeyu ,Bian Jianchun ,et al.Advances in researches on the characteristics of multi 2scale processes of interactions between the stratosphere and the troposphere and its relations with weather and climate.Chinese J ournal of A tmospheric Sciences (in Chinese ),2008,32(4):782～793收稿日期 2008203203,2008203217收修定稿资助项目 国家自然科学基金资助项目40333034、中国科学院自然科学创新重要方向项目KZCX22YW 2123作者简介 吕达仁,男,1940年出生,中国科学院院士,主要从事大气科学,日地物理等研究。
E 2mail :ludr @平流层2对流层相互作用的多尺度过程特征及其与天气气候关系———研究进展吕达仁 陈泽宇 卞建春 陈洪滨中国科学院大气物理研究所中层大气与全球环境探测实验室,北京 100029摘 要 在过去5年中,在国家自然科学基金委员会和中国科学院的项目支持下,针对以大气上下层相互作用中的多时空尺度过程特征及其与天气气候的关系为主要关注内容,开展了几个方面的研究。
本文介绍其中的一些主要进展与结果,包括:(1)平流层臭氧的探测与分析研究;(2)平流层2对流层质量交换(STM E )与对流层顶特征研究;(3)中层大气多尺度波动特征研究;(4)大气辐射传输和中层大气卫星临边遥感新方法研究。
大气层的四大层次解析1.引言大气层是地球周围的一层气体包围物，它起到保护地球和维持生命的重要作用。
大气层可以被分为四个主要层次：对流层、平流层、中间层和外层。
本文将深入探讨每个层次的特点和功能。
2.对流层对流层是离地表最接近的一层，大约从地球表面延伸到10-15公里的高度。
这个层次是大气层中最活跃的部分，天气现象主要发生在此处。
对流层中的空气以热力对流的形式运动，形成云、降水和风。
大气温度随着海拔的升高而逐渐下降，这种温度变化主要是由于太阳辐射地表并加热对流层的空气所致。
3.平流层平流层位于对流层上方，大约从10-15公里到50公里的高度。
在这个层次中，空气运动变得相对较为平稳，没有明显的对流现象。
平流层中的空气以水平流动为主，这种水平运动在某种程度上控制了大气层的稳定性和天气系统的形成。
此外，平流层中还存在着臭氧层，它起到过滤紫外线辐射并保护地球生物的作用。
4.中间层中间层位于平流层上方，大约从50公里到80公里的高度。
这个层次中的空气非常稀薄，几乎没有气象现象发生。
然而，大气层中的温度在中间层中开始上升，这是因为太阳辐射使得大气层中的稀有气体吸收能量。
中间层中还存在着一些重要的大气层现象，如极光和流星。
5.外层外层是大气层中最高的一层，从80公里开始延伸到数百公里的高度。
在这个层次中，大气层变得更加稀薄，几乎没有气体分子存在。
外层中的温度再次开始下降，直到大气层与太空相接。
外层的特点之一是高能粒子的存在，它们是由太阳风和宇宙射线产生的。
6.结论大气层的四大层次对地球和生物的生存至关重要。
对流层是天气现象发生的主要区域，平流层控制着大气层的稳定性，中间层中的温度变化影响着大气层的物理特性，而外层则与太空相连。
深入理解大气层的四大层次有助于我们更好地了解地球的气候变化和环境保护的重要性。
通过科学研究和全球合作，我们可以更好地保护和维护我们共同的家园。
大气环境化学绪论1.大气环境化学主要研究大气中对环境有影响的重要组分在大气中的来源、存在形式，迁移过程中的化学转化，归宿以及对大气质量的影响等。
2.大气环境化学的研究方法主要有：现场试验研究，实验室研究和模式计算。
3.一个大气即所有的污染问题都发生在同一个大气下，各种问题通过自由基化学或关键物种的化学过程而彼此相关联，应采取综合性的方法对各种相关的污染问题进行整体考虑，以避免在解决一个问题的同时又产生了新的问题。
第一章1.大气由还原性气氛向氧化性气氛转化。
2.大气分为对流层，平流层，中层，热层和外层。
3.对流层厚度随纬度季节不同而变化。
对流层集中了大气质量的3/4,90%以上的水汽集中在对流层中，大气中主要的天气现象都形成在此层内。
4.自对流层顶向上到55km左右的气层成为平流层。
平流层特点：1.空气没有垂直对流运动，平流运动占据显著优势；2.空气比下层稀薄得多，水汽、尘埃的含量甚微，很少出现天气现象；3.在高约15~35km的范围内，有厚约20km的臭氧层，因为臭氧吸收太阳辐射的紫外线，使得平流层温度升高。
5.大气组分按其停留时间长短可分为准永久性气体，可变化组分和强可变组分。
6.大气组分的浓度表示方法：1）混合比浓度：这种浓度表示法主要用于气态污染物，对于大气中的低浓度物质是适用的。
公式：p29 2）这种浓度表示方法用于比ppt还要低的浓度水平，如自由基浓度等，表示每立方厘米空气中有多少个分子、原子或自由基。
公式p29 3）质量浓度表示法：p307.自由基在其电子壳层的外层有一股不成对电子，它们对于增加第二个电子有很强的亲和力，因此能起强氧化剂的作用。
大气环境质量标准。
（2月份公布的新标准）第二章1.污染物来源：人为源有燃料燃烧，工业排放，固体废弃物的焚烧，农业活动排放，生物质。
天然源有自然尘，森林、草原火灾，火山活动，森林排放，海浪飞沫，海洋浮游植物、海洋表层。
2．大污染物的汇机制。
1）干沉降：重力沉降，与植物、建筑物或地面相碰撞而被捕获的过程；2）湿沉降：大气中的物质通过降水而落到地面的过程；3）化学反应去除：污染物在大气中通过化学反应生成其他气体或粒子而使原污染物在大气中消失；4）向平流层输送。
