第二章地球大氣

1、 。v自然條件下自然條件下, ,氮氣只能通過閃電雷暴作用形成氮氣只能通過閃電雷暴作用形成, ,通過降通過降水過程被植物和土壤吸收利用。水過程被植物和土壤吸收利用。 00zzze 第四節(jié)第四節(jié) 地球大氣中的光、電、聲現(xiàn)象地球大氣中的光、電、聲現(xiàn)象一、大氣中的光學現(xiàn)象一、大氣中的光學現(xiàn)象（一）大氣中光的散射現(xiàn)象（一）大氣中光的散射現(xiàn)象1.1.蔚藍天空蔚藍天空2.2.霞光霞光 3.3.曙暮光曙暮光（二）大氣中光的折射現(xiàn)象（二）大氣中光的折射現(xiàn)象1.1.蒙氣差蒙氣差 2.2.海市蜃樓海市蜃樓 3.3.彩虹彩虹4.4.暈暈 （三）大氣中光的衍射現(xiàn)象（三）大氣中光的衍射現(xiàn)象 1.1.華華 2.2.寶光環(huán)寶

2、光環(huán)（四）大氣中的其它光學現(xiàn)象（四）大氣中的其它光學現(xiàn)象 夜天光、氣輝、極光、地光等等夜天光、氣輝、極光、地光等等 二、大氣中的電學現(xiàn)象二、大氣中的電學現(xiàn)象（一）大氣電場（一）大氣電場1.1.晴天電場晴天電場2.2.擾動天氣電場擾動天氣電場 （二）天電（二）天電天電是指大氣中放電過程所引起的脈沖電磁輻射，天電是指大氣中放電過程所引起的脈沖電磁輻射，最常見的現(xiàn)象就是閃電，此外還有雷暴放電、最常見的現(xiàn)象就是閃電，此外還有雷暴放電、塵暴放電和電暈放電等，有時也將某些人工塵暴放電和電暈放電等，有時也將某些人工放電過程如核爆炸引起的大氣放電等也包括放電過程如核爆炸引起的大氣放電等也包括在內(nèi)。在內(nèi)。 n閃

3、電是積雨云云中、云間或云地之間發(fā)生放電時激發(fā)空氣強烈閃光，并伴有雷聲的物理過程。云內(nèi)放電和云際放電形成云閃，云地間放電形成地閃。n閃電按形狀分為線狀閃電、帶狀閃電 、片狀閃電、聯(lián)珠狀閃電和球狀閃電，其中最常見的是線狀閃電。地球表面每時每刻都有閃電發(fā)生，全球每秒有100300次閃電發(fā)生，其中約有20%是地閃。閃電多出現(xiàn)在低緯度地區(qū)，但在兩極地區(qū)有時也能觀測到，陸地閃電的次數(shù)比海洋多一個數(shù)量級，白天閃電多于夜晚，夏季閃電多于冬季。n閃電的破壞作用主要有熱效應、電化效應和機械效應。熱效應使物體急劇升溫，出現(xiàn)熔化、燃燒和汽化，電化效應使生物組織的某些部分發(fā)生電解，機械效應則形成電擊穿。除被閃電直接擊中

4、外，人體還會受到跨步電流和回閃震擊的損害。由于地面孤立物、尖端或電阻率小電導率大的地方是最易受閃電打擊，因此在雷雨發(fā)生時，應盡可能避免處于易受雷擊的狀態(tài)，不能在山頂、大樹和旗桿等孤立或尖端物體附近避雨，不要攜帶金屬制品，不要在雷雨中快跑，并避開潮濕、高溫和原來已通電的地方。三、大氣中的聲學現(xiàn)象三、大氣中的聲學現(xiàn)象n頻率在1520000Hz之間的聲波，頻率低于15Hz的聲波稱為次聲波，頻率高于20000Hz的聲波稱為超聲波（。n大氣中聲波的聲源可分為人工聲源和自然聲源兩類。人工聲源包括人工爆炸聲、各種機器及交通工具發(fā)出的聲音和人類活動的種種吵雜聲等。自然聲源包括火山爆發(fā)、流星穿入大氣、海浪和地震

5、激發(fā)的大氣聲波、鳥獸等動物的聲音、風和地表的摩擦發(fā)聲、強風暴系統(tǒng)中大氣運動引起的湍流和對流發(fā)聲、雷聲以及極光發(fā)聲等等。n大氣中自然聲源發(fā)出的聲波具有極寬的頻譜，高頻端可達102103Hz的頻率，低頻端可達幾分鐘至幾十分鐘的周期。大部分自然聲源主要產(chǎn)生的是大氣次聲波。（一）大氣中聲波的傳播（一）大氣中聲波的傳播1.1.聲波衰減聲波衰減 2.2.聲波折射聲波折射 3.3.聲波頻散聲波頻散 （二）大氣中的次聲波（二）大氣中的次聲波 n大氣次聲波是指大氣中頻率低于15Hz的不可聞聲波，又稱聲重力波，其傳播由空氣壓縮力和重力共同參與作用。大部分自然聲源主要產(chǎn)生的是大氣次聲波，火山爆發(fā)、大流星墜落、強風暴、地震、海浪、極光等均可激發(fā)大氣次聲波，人工次聲波源主要有大量火藥爆炸、核爆炸、火箭發(fā)射、大型噴氣飛機發(fā)動機等。n大氣中主要的次聲波可分為微壓波、強風暴次聲波、火山爆發(fā)和流星墜落產(chǎn)生的次聲波等。 （三）源于天氣現(xiàn)象的聲音（三）源于天氣現(xiàn)象的聲音n在大氣中除了與人類及生物活動有關的聲音外，還有許多單純起源于天氣現(xiàn)象的聲音，如雷聲、風的呼嘯聲、降水體的摩擦聲等。n雷聲是伴隨閃電出現(xiàn)的大氣發(fā)聲現(xiàn)象，其聲強的峰值頻率為4125Hz。氣流遇到山