大气物理学概述
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大学大气物理知识点总结一、大气的组成地球的大气由多种气体组成,包括氮气、氧气、水蒸气、二氧化碳、氩气等。
其中,氮气占据了大气的78%,氧气占据了21%,水蒸气占据了0-4%,二氧化碳、氩气等稀有气体的含量很低。
这些气体通过物理和化学过程相互作用,形成了大气层的稳定结构。
大气中的水蒸气是影响天气和气候的重要因素之一。
水蒸气的含量会随着温度、湿度等因素的变化而发生变化,从而影响大气的密度、压强等。
同时,水蒸气还会通过凝结和降水等过程,对大气运动和地球气候产生重要影响。
二、大气运动大气运动是指大气层内空气的运动和变化。
大气层内的运动主要是由于地球的自转和日照等自然因素的影响。
通过大气运动,大气能够输送热量、水汽等物质,在地球表面形成风、云、降水等现象,对地球气候和环境产生重要影响。
大气运动包括大尺度的环流和小尺度的局地风等。
大尺度的环流是指大气层内的大规模运动,包括赤道附近的热带风暴、北极附近的极地环流等。
而小尺度的局地风则是指在地表上的局部风速变化。
大气运动的规律是气象学和大气物理学研究的重要内容之一。
通过对大气运动规律的研究,可以更好地理解和预测天气、气候等现象,为人类生产和生活提供重要的依据。
三、大气层的特点大气层是地球表面以上的气体层,它具有一些独特的特点和结构。
大气层的结构可以分为对流层、平流层、中间层、热层和电离层等。
每个大气层都有不同的特点和功能,对地球的气候和环境产生着重要影响。
对流层是地球大气层的最底层,高度大约为8-18公里。
这一层的特点是温度随着高度的增加而减小,湿度变化较大,大气运动较为活跃。
对流层的地表风、云层、降水等现象都与地球的气候和环境密切相关。
平流层位于对流层之上,高度大约为18-50公里。
这一层的特点是温度随着高度的增加而增加,大气运动较为平稳,大气密度逐渐减小。
平流层对地球的外界辐射和宇宙射线等有一定的屏蔽作用,为地球的生物和人类活动提供了一定的保护。
中间层、热层和电离层则位于平流层之上,高度分别为50-80公里、80-550公里、550公里以上。
大气物理学复习资料第一部分名词解释第一章大气概述1、干洁大气:通常把除水汽以外的纯净大气称为干结大气,也称干空气。
2、气溶胶:大气中悬浮着的各种固体和液体粒子。
3、气团:水平方向上物理属性比较均匀的巨大空气块。
4、气团变性:当气团移到新的下垫面时,它的性质会逐渐发生变化,在新的物理过程中获得新的性质。
5、锋:冷暖性质不同的两种气团相对运动时,在其交界面处出现一个气象要素(温度、湿度、风向、风速等)发生剧烈改变的过渡带称为锋。
6、冷锋:锋面在移动过程中,冷气团起主导作用,推动锋面向暖气团一侧移动。
7、暖锋:锋面在移动过程中,暖气团起主导作用,推动锋面向冷气团一侧移动。
8、准静止锋:冷暖气团势力相当,锋面很少移动,有时冷气团占主导地位,有时暖气团占主导地位,使锋面处于来回摆动状态。
9、锢囚锋:当三种冷暖性质不同的气团(如暖气团、较冷气团、更冷气团)相遇时,可以产生两个锋面,前面是暖锋,后面是冷锋,如果冷锋移动速度快,追上前方的暖锋,或两条冷锋迎面相遇,并逐渐合并起来,使地面完全被冷气团所占据,原来的暖气团被迫抬离地面,锢囚到高空,这种由两条锋相遇合并所形成的锋称为锢囚锋。
10、气温垂直递减率:在垂直方向上每变化100米,气温的变化值,并以温度随高度的升高而降低为正值。
11、气温T:表示空气冷热程度的物理量。
12、混合比r:一定体积空气中,所含水汽质量和干空气质量之比。
r=m v/m d13、比湿q:一定体积空气中,所含水汽质量与湿空气质量之比。
q=m v/(m v+m d)14、水汽压e:大气中水汽的分压强称为水气压。
15、饱和水汽压e s:某一温度下,空气中的水汽达到饱和时所具有的水汽压。
16、水汽密度(即绝对湿度)ρv:单位体积湿空气中含有的水汽质量。
17、相对湿度U w:在一定的温度和压强下,水汽和饱和水汽的摩尔分数之比称为水面的相对湿度。
18、露点t d:湿空气中水汽含量和气压不变的条件下,气温降到对水面而言达到饱和时的温度。
大气物理学与气候变化大气物理学是研究大气环境和大气现象的科学,它是研究气候变化的基础。
气候变化是环境保护的热门话题,也是国际社会关注的重要议题。
随着全球工业化和人口增长的加速,气候变化对人类生存和发展产生了越来越大的影响。
本文将从大气物理学角度探讨气候变化的原因和影响,并介绍一些应对气候变化的方法。
气候变化的原因气候变化是自然环境的变化和人类活动共同作用的结果。
其中,气候系统内部的自然变化是气候变化的基础,而人类活动则加速和放大了气候变化的影响。
下面我们从自然因素和人为因素两个方面分别分析气候变化的原因。
自然因素气候系统内部的自然变化是由多个因素共同作用导致的。
其中最主要的是太阳辐射、地球轨道和海洋循环。
太阳辐射是驱动地球气候变化的主要能量来源,当太阳辐射变化时,地球的气候也会受到影响。
地球轨道的变化会改变太阳辐射的接受量,而海洋循环则是全球气候系统中调节温度和海平面变化的重要因素。
人为因素人类活动是气候变化的重要因素,特别是工业化和城市化进程的加速,导致大量的温室气体排放,使得大气中的温室气体浓度迅速上升。
红外辐射没有被大气层完全吸收,而是被反射回地球表面,从而产生温室效应。
而大气中温室气体的增加,就像给地球“穿上了一件厚厚的毛衣”,使得地球表面的温度升高,从而导致气候变化。
气候变化的影响气候变化对人类生存和发展产生了越来越大的影响,不仅仅是对生态环境造成了极大的危害,而且涉及到人类的一切活动。
下面我们从自然环境、农业和人类健康三个方面分析气候变化的影响。
自然环境气候变化对生态环境造成了很大的危害,导致生物多样性的减少和生态系统的崩溃。
全球气温上升导致冰川消融和海平面上升,这将导致沿海城市和小岛国家面临淹没的风险。
气候变化也会导致干旱、洪涝和风暴等极端天气事件变得更加频繁和严重。
农业气候变化影响了全球农业生产和粮食安全。
温度上升会影响作物的生长和产量,土壤水分、地面水源和灌溉能力将发生变化,造成生产成本增加和经济效益下降。
大气物理学基础知识大气物理学是一门研究地球大气现象的科学。
它主要研究大气的物理特性、活动、变化和影响因素等方面,并涉及气象学、物理学、化学和地质学等多个学科。
下面就大气物理学的基础知识进行一些探讨。
一、大气组成地球大气主要由氮(N2)和氧气(O2)组成,二者占据了大气中的绝大部分。
此外,其他成分还包括氢(H2)、氦(He)、氖(Ne)、氩(Ar)、氖(Kr)、氙(Xe)、气态水(H2O)和温室气体等,它们的存在对于大气物理学的研究具有重要意义。
二、大气结构大气的结构分为四层,自地球表面向上分别为对流层、平流层、中间层和热层。
对流层即人们所说的大气层,它从地球表面向上延伸约16公里,这一层的温度逐渐降低。
平流层位于对流层之上,这里温度逐渐升高,高度达到60千米以上。
中间层是连接平流层和热层的过渡层,这里的温度在-60到0℃之间。
热层位于大气层最高处,高度达到100千米以上,这里的温度非常高,甚至能够使气体变成离子。
三、大气运动大气系统的运动有大尺度和小尺度之分。
大尺度运动像气流和风一样,可以覆盖数百公里到几千公里的范围,与全球气候和天气有密切关系。
小尺度运动则主要研究雷暴、涡旋和涡流等现象,它们通常比大尺度运动时间和空间尺度更小。
四、大气辐射和温室效应大气中的辐射产生于太阳射线的入射和地球的自然热辐射。
对于太阳辐射,大气吸收了其中的紫外线、可见光和近红外线;对于自然热辐射,大气吸收了其中的远红外线。
大气中温室气体的存在可以吸收和辐射这些辐射,同时也使得地球表面的温度升高,形成了温室效应。
温室效应也是大气物理学研究的重要内容之一。
以上就是关于大气物理学的一些基础知识的介绍。
大气性质和大气活动对于我们的生活和工作都有着深刻的影响,因此了解大气物理学的基础知识也是必要的。
气象学中的大气物理学和大气化学气象学是一门研究大气环境和天气变化的学科,它主要涉及到大气物理学和大气化学两个方面。
在这篇文章中,我们将对这两个方面进行深入探讨。
一、大气物理学大气物理学是研究大气环境的运动、热力学和动力学特性的学科。
它主要研究大气的温度、压力、湿度、风力等参数以及它们之间的关系。
大气物理学中最基本的概念是大气层,它是指从地球表面到大气的最高点之间的那一部分大气。
大气层可以分成若干个不同的层次,其中最底层是对人类最重要的,也是人们居住和工作的层次。
这个层次被称为对流层,它的厚度大约为10至15公里。
大气物理学中的另一个重要概念是大气循环。
大气循环是指大气中水汽、气体和气溶胶在不同地区和高度之间发生的流动。
这种流动形成了大气的环流系统,它是一个由多个环流组成的复杂系统。
这个系统的形成和运动方式是受许多因素影响的,包括太阳辐射、地球的自转、地球表面的地形和大气中的气体成分等。
大气物理学还研究风、气旋和台风等现象,它们对人类活动产生着重大的影响。
例如,强热带气旋可以造成巨大的破坏,而气温变化会对人类的生产和生活造成很大的影响。
二、大气化学大气化学是研究大气的化学成分及其在大气中的地球化学过程和作用的学科。
大气化学主要涉及到大气中的气态化学反应、大气有机化学、大气生物化学以及大气中化学物质的分布和迁移等。
大气化学主要研究大气中的气体、电离、化学反应等方面。
例如,大气中的氧、氮、氢、二氧化碳等气体成分的化学反应对大气的化学特性和气体分布等有着重要的作用。
此外,大气中也存在着许多有机物和无机物,这些物质将会对人与环境产生潜在的威胁。
大气化学在人类活动中也扮演着重要的角色。
例如,工业排放和交通尾气等都会大量释放大气污染物,这些污染物不仅会对大气本身产生影响,还会影响人类健康和生产活动。
此外,一些化学物质在大气中的迁移和分布也成为科学家们研究的重点。
总之,大气物理学和大气化学分别研究了大气环境的运动和化学特性,它们在人类活动中都扮演着重要的角色。
大气物理学笔记一、大气的组成与结构。
1. 大气组成。
- 干洁大气:主要由氮气(约占78%)、氧气(约占21%)、氩气(约占0.93%)等组成。
这些气体在大气中的比例相对稳定,对大气的物理和化学性质有着重要影响。
- 水汽:是大气中含量变化最大的成分,其含量在0 - 4%之间。
水汽是天气现象形成的重要因素,如云、雨、雾等的形成都离不开水汽。
- 气溶胶:包括固体和液体微粒,如灰尘、烟雾、海盐等。
气溶胶对太阳辐射有散射和吸收作用,还可以作为云凝结核影响云的形成和降水过程。
2. 大气结构。
- 对流层。
- 高度:低纬度地区平均为17 - 18千米,中纬度地区平均为10 - 12千米,高纬度地区平均为8 - 9千米。
- 特点:气温随高度递减,平均递减率约为6.5℃/千米;空气具有强烈的对流运动,这是由于地面受热不均引起的;集中了大气质量的约3/4和几乎全部的水汽和杂质,天气现象复杂多变。
- 平流层。
- 高度:从对流层顶到约50千米的高度。
- 特点:气温随高度增加而升高,这是因为平流层中有臭氧层,臭氧吸收太阳紫外线辐射而使气温升高;空气以平流运动为主,气流平稳,有利于飞机飞行。
- 中间层。
- 高度:从平流层顶到约85千米的高度。
- 特点:气温随高度递减,再次出现随高度降低的情况;空气具有强烈的垂直对流运动。
- 热层。
- 高度:从中间层顶到约500千米的高度。
- 特点:气温随高度迅速增加,这是由于该层中的原子氧吸收太阳短波辐射而使气温升高;该层空气处于高度电离状态,存在大量的离子和电子,也被称为电离层,对无线电通信有重要影响。
- 散逸层。
- 高度:500千米以上。
- 特点:大气极其稀薄,分子间距离很大,一些高速运动的粒子可以挣脱地球引力的束缚而散逸到宇宙空间。
二、大气静力学。
1. 大气压力。
- 定义:大气对单位面积表面的压力。
其单位为帕斯卡(Pa),1标准大气压 = 1013.25 hPa。
- 垂直分布:大气压力随高度增加而减小,在近地面大气压力较大,随着高度升高,大气柱的质量减小,压力也随之降低。