大气圈垂直结构对流层

二、主要气象要素
4．风向和风速 水平方向的空气运动称为风。垂直方向的空气运动 则称为升降气流。 风的来向叫风向（8个或16个方位圆周等分表示） 风速：单位时间内空气在水平方向上运动的距离（2 或10min的平均值）。 根据自然现象将风力分为13个等级（0～12级）。
若用F表示风力等级，则风速u（km/h）：
第三章 大气污染气象学
第一节 大气圈结构及气象要素
一、大气圈垂直结构
自然地理学将受地心引力而随地球旋转的大气层称 为大气圈。
大气圈的垂直结构是指气象要素的垂直分布情况， 如气温、气压、大气密度和大气成分等。根据气温在垂 直于下垫面方向上的分布，可将大气圈分为五层：对流 层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
能见度的大小反应了 大气的混浊现象，反映出 大气中杂质的多少。大气 中的雾、水汽、烟尘等， 可使能见度降低。
第二节 大气的热力过程
一、太阳、大气和地面的热交换
1、什么是辐射？
自然界中的一切物体都以电磁波的形式时刻不停的 向外传递能量，这种传递能量的方式称为辐射，以辐射 的方式向四周输送的能量称辐射能，有时简称辐射。
u 3.02 F 3
第三章 大气污染气象学
二、主要气象要素
5、云
云：是发生在高空的水汽凝结现象。 云量：指云遮蔽天空的成数。在我国，将天空分为 10等份，有几分天空被云遮盖，云量就是几。如：云占 天空的1/10，云量记为1；在云层中有少量空隙（空隙 总量不到天空的1/20）记为10；当天空无云或云量不 到1/20时，云量为0。
第三章 大气污染气象学
5、云 云量 国外，将天空分为8等份。 国外云量与我国云量间的关系，国外云量×1.25=我国 云量总云量 低云量：低云的云掩盖天空的成数。 云量的记录：以总云量/低云量的形式记录，如10/7。 云状：多种多样，1932年国际云学委员会出版的国际 云图将云状分为四族十属。 云高：指云底距地面的垂直距离，以米为单位。 测定方法：激光测云仪、弧光测云仪等，目力测定法
2、大气对太阳辐射的减弱及影响因素
（1）吸收辐射;（2）散射作用;（3）反射;（4）透 过大气层.
第三章 大气污染气象学
一、太阳、大气和地面的热交换 3、大气温度依地面温度的变化关系 地面温度（土壤温度）的日变化是周期性的，具有 一最高值和最低值，在一天里地表温度最高值在13点左 右，最低温度在日出前后。 气温的年变化曲线与地表温度年变化曲线平行，但 振幅较小。 ➢ 太阳以紫外线、可见光、红外线的形式辐射热量 ➢ 太阳辐射加热地球表面 ➢ 地面长波辐射加热大气 ➢ 近地层大气温度随地表温度变化
自由大气—大气边界层以上，地面摩擦可以忽略
一、大气圈垂直结构
➢ 平流层（对流层顶～50～55km）
➢ 同温层－对流层顶35～40km，气温-550C左右 ➢ 同温层以上，气温随高度增加而增加 ➢ 集中了大部分臭氧 ➢ 没有对流运动，污染物停留时间很长 ➢ 中间层（平流层顶～85km）
➢ 气温随高度升高而迅速降低
第三章 大气污染气象学
一、大气圈垂直结构
第三章 大气污染气象学
一、大气圈垂直结构
➢ 对流层（～10km左右）
➢ 集中了大气质量的3/4和全部的水蒸气，主要天 气现象都发生在这一层
➢ 温度随高度的增加而降低，每升高100m平均降 温0.650C
➢ 强烈的对流作用 ➢ 温度和湿度的水平分布不均
大气边界层—对流层下层1～2 km，地面阻滞和摩擦 作用明显
➢ 对流运动强烈
一、大气圈垂直结构
➢ 暖层（中间层顶～800km）
➢ 气温随高度升高而增高 ➢ 气体分子高度电离—电离层
➢ 散逸层（暖层以上）
➢ 气温很高，空气稀薄 ➢ 空气粒子可以摆脱地球引力而散逸
➢ 大气压力总是随高度的升高而降低 ➢ 均质大气层—80～85km以下，成分基本不变
二、主要气象要素
2．气压
气压是指大气的压强。任一点的气压值等于该地单 位面积上的大气柱重量。
气压总是随高度的增加而降低的。 气压单位用帕（Pa），1Pa=1N/m2。气象上采用百 帕（hPa)作单位。 国际上规定，温度0℃、纬度45°的海平面上的气压 为一个标准大气压。 1个标准大气压P0=101325 Pa=1013.25 hPa
☺ 气象要素（因子）： 表示大气状态的物理现象和物理量，称为气象要素。 主要的气象要素有：气温、气压、气湿、风向、风速、
云况、能见度等
☺ 1．气温
表示大气温度高低的物理量。 地面温度是指距地1.5 m高处百叶箱内气温。 表示气温的单位一般用摄氏温度℃ ，或用热力学温度K。
第三章 大气污染气象学
二、主要气象要素
第三章 大气污染气象学
教学内容 第一节 大气圈结构及气象要素 第二节 大气的热力过程 第三节 大气的运动和风
第三章 大气污染气象学
第三章 大气污染气象学
从污染源排放到大气中的污染物的传输和扩散过 程，与污染源本身特性、气象条件、地面特征和周围 地区建筑物分布等因素皆有密切关系。随着气象要素 的变化，污染物在大气中的扩散稀释情况千差万别， 所造成的污染程度有很大不同。
第三章 大气污染气象学
二、主要气象要素
3．气湿
反映空气中水汽含量和空气潮湿程度的一个物理量。 常用的表示方法有：绝对湿度、水蒸气压力、体积百 分比、含湿量、相对湿度、露点等。 ➢ 绝对湿度—1m3湿空气中含有的水汽质量 ➢ 相对湿度—空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝 对湿度的百分比 ➢ 含湿量—湿空气中1kg干空气包含的水汽质量 ➢ 水汽体积分数—水汽在湿空气中所占的体积分数 ➢ 露点—同气压下空气达到饱和状态时的温度
第三章 大气污染气象学
Hale Waihona Puke Baidu
云
低 云 （ 25 00 米 以 下 ）
高云（5000m以上）
中 云 （ 2500-5000m ）
二、主要气象要素
6．能见度
能见度：在当时的天 气条件下，视力正常的人 能够从天空背景中看到或 辨认出目标物的最大水平
距离,观测值通常分0～9
级，相应距离为50～ 50000米），
太阳辐射光谱
太阳辐射的能量主要分布在可见光区和红外区 可见光区占太阳辐射总量的50％ 红外区占43％ 紫外区只占能量的7％
第三章 大气污染气象学