大氣的熱力狀況課件

大氣的熱力狀況課件大氣的組成與結(jié)構(gòu)大氣的熱傳導(dǎo)大氣的輻射大氣的溫度變化大氣的熱量傳輸contents目錄01大氣的組成與結(jié)構(gòu)主要由氮氣和氧氣組成，是地球大氣中含量最多的氣體。干潔空氣水汽氣溶膠在大氣中以氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)形式存在，是影響大氣熱力狀況的重要因素。懸浮在大氣中的固態(tài)或液態(tài)顆粒物，包括塵埃、煙塵、鹽粒等。030201大氣成分靠近地球表面的一層大氣，厚度在10-12公里左右，是大氣中最活躍的層次，天氣現(xiàn)象主要發(fā)生在對流層中。對流層位于對流層之上，高度在50-55公里左右，臭氧層主要分布在這一層。平流層位于平流層之上，高度在80-85公里左右，這一層的大氣較為穩(wěn)定。中間層高度在85-1000公里左右，是大氣層的最外層，空氣極其稀薄。外層大氣分層隨著高度的增加而減小，不同高度的大氣密度差異導(dǎo)致大氣的流動和分層現(xiàn)象。大氣密度隨著高度的增加而降低，不同高度的大氣溫度差異導(dǎo)致大氣的對流和水平運動。大氣溫度大氣密度與溫度02大氣的熱傳導(dǎo)熱傳導(dǎo)主要通過分子間的相互碰撞實現(xiàn)，當(dāng)分子從高動能區(qū)域向低動能區(qū)域移動時，將熱量傳遞給相鄰的分子。熱傳導(dǎo)過程中，熱量會沿著物質(zhì)連續(xù)傳遞，直到溫度達到平衡狀態(tài)。熱傳導(dǎo)是熱量從高溫物體傳遞到低溫物體的過程，或者從物體的高溫部分傳遞到低溫部分的過程。熱傳導(dǎo)原理03在大氣中，水汽、云霧、顆粒物等能夠吸收和重新輻射熱量，對熱傳導(dǎo)過程產(chǎn)生重要影響。01大氣中的熱傳導(dǎo)主要通過氣體分子間的熱傳導(dǎo)實現(xiàn)，同時也會受到氣體分子的不規(guī)則運動的影響。02大氣中的熱量傳遞方向取決于溫度梯度，熱量會從高溫區(qū)域流向低溫區(qū)域。大氣中的熱傳導(dǎo)導(dǎo)熱系數(shù)越大，物質(zhì)的導(dǎo)熱能力越強，熱量傳遞越快。物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)物質(zhì)的厚度溫度梯度外界環(huán)境條件厚度越大，熱量傳遞所需的時間越長。溫度梯度越大，熱量傳遞的速度越快。如風(fēng)速、濕度等也會影響熱傳導(dǎo)過程。影響熱傳導(dǎo)的因素03大氣的輻射輻射是一種能量傳遞方式，通過電磁波的形式進行。輻射能量可以以不同的波長和頻率傳播，包括可見光、紅外線、紫外線和微波等。輻射能量在傳播過程中會受到物質(zhì)的吸收、反射和散射等作用，導(dǎo)致能量損失或改變傳播方向。輻射原理太陽輻射通過大氣層時，會受到大氣的吸收、散射和反射等作用，導(dǎo)致能量衰減和傳播方向改變。大氣中的水汽、氣溶膠和云等物質(zhì)對太陽輻射有顯著的散射和吸收作用，導(dǎo)致天空呈藍色或白色。地面輻射是大氣層下面對外層空間的輻射，主要向外層空間發(fā)射長波輻射。大氣中的輻射過程輻射平衡是指某一地區(qū)或系統(tǒng)在某一時間段內(nèi)，吸收的太陽輻射能量與發(fā)射的地面輻射能量之間的差額。地面的長波輻射能量大部分被大氣中的水汽和二氧化碳等氣體吸收，只有小部分逸出大氣層進入空間。在地球表面，由于大氣層的存在，太陽輻射能量大部分被吸收和反射回空間，只有小部分到達地面并被地面吸收。因此，地球表面的輻射平衡通常表現(xiàn)為一個凈得熱狀態(tài)，即吸收的太陽輻射能量大于發(fā)射的地面輻射能量，導(dǎo)致地表溫度升高。輻射平衡04大氣的溫度變化隨著太陽的升起和落下，大氣的溫度在白天升高，夜晚降低。晝夜變化由于地球的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)，大氣的溫度在一年中呈現(xiàn)周期性變化，有夏季和冬季之分。年度變化不同經(jīng)緯度地區(qū)的大氣溫度存在差異，緯度越高，溫度越低；沿海地區(qū)溫度相對內(nèi)陸地區(qū)更穩(wěn)定。經(jīng)度與緯度變化溫度變化規(guī)律大氣的最低層，氣溫隨高度增加而降低，對流運動顯著。對流層氣溫隨高度增加而升高，以平流運動為主。平流層氣溫隨高度增加而降低，但變化趨勢較為平緩。中間層高溫區(qū)域，氣溫隨高度增加而迅速升高。熱層溫度垂直分布等溫線表示氣溫相等的點連成的線，呈現(xiàn)閉合曲線。溫帶與熱帶溫帶地區(qū)的氣溫變化較大，熱帶地區(qū)的氣溫相對穩(wěn)定。高山與平原高山地區(qū)的氣溫較低，平原地區(qū)的氣溫較高。海洋與陸地海洋的氣溫較為穩(wěn)定，陸地的氣溫受地形、植被等因素影響較大。溫度水平分布05大氣的熱量傳輸輻射通過電磁波的形式，將熱量從溫度高的地方傳到溫度低的地方。傳導(dǎo)通過物體直接接觸，將熱量從溫度高的物體傳到溫度低的物體。對流通過氣體或液體的流動，將熱量從溫度高的地方傳到溫度低的地方。熱量傳輸方式大氣對太陽輻射的吸收、反射和散射太陽輻射在通過大氣層時，部分能量被大氣中的氣體、水汽和顆粒物吸收，部分能量被反射回空間，剩余能量則透過大氣傳到地面。大氣對地面輻射的吸收和再輻射地面在吸收太陽輻射的同時，也會以輻射的方式向外釋放能量。大氣中的氣體、水汽和顆粒物吸收地面的熱量后，再以輻射的方式將熱量傳給其他部分。感熱和潛熱的傳輸感熱是實際溫度變化所產(chǎn)生的熱量，潛熱是水汽等在相變過程中所吸收或釋放的熱量。這兩種熱量的傳輸方式也會影響大氣的熱力狀況。熱量傳輸過程太陽輻射的強度和光譜：太陽輻射的強度和光譜直接影響大氣的熱量輸入，進而影響大氣的溫度和濕度等狀況。大氣中的水汽和顆粒物：水汽和顆粒物對太陽輻射的吸收和散射作用，會影響大氣的熱量分布和傳輸。大氣的垂直結(jié)構(gòu)：大氣的垂直結(jié)構(gòu)，如對流層和平流層的溫度和濕度變化，會影響大氣的熱量傳輸和分布。地形