1、第六章 风的地质作用,大气圈的成分、结构特点风的地质作用:侵蚀、搬运和沉积荒漠化过程及对策,地球的部分圈层,6.1、大气圈的成分和结构1.因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层。地球外圈中最外部的气体圈层，包围着海洋和陆地。没有确切的上界，在2000-16000 公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子。在地下，土壤和某些岩石中也会有少量空气，一个组成部分。是人类和生物赖以生存的物质条件，保持恒温和水分的保护层，促进地表形态变化的重要动力和媒介,2.大气的组成,质量大约为5.31018kg，为地球总量的百万分之一。受重力的作用，大气从地面到高空逐渐稀薄，50%集中在5km以下，75%集中在10km以下，
2、98%集中在30km以下。厚度大约在1000km以上，没有明显的界限主要成分：N2，占781；O2占209；H2占093；少量的：CO2、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气氡气）和水蒸汽。,氮气 固氮菌,闪电的作用析出氮，从大气中分离,生物的燃烧,脱氮作用又回到大气中。生物体的基本成分。氧气光合作用,呼吸作用,大气和生命之间的交换。维持生物活动的必要物质水蒸气 浓度随时空而变化。靠近赤道附近的海面以及热带雨林上空的浓度大，极地以及亚热带沙漠的浓度接近于零。水蒸气对地球的作用（1）通过“潜热”能量交换，使地球的能量重新分布。（2）水蒸气通过凝结产生降水，为地球的动植物提供淡水。（3）通过温室
3、效应温暖大气圈,3.大气的结构,垂直方向，温度、成分、电荷等物理性质,大气的运动特点,散逸层（外层）暖层（电离层）中间层 平流层 对流层,对流层对流运动，厚度随纬度和季节而变化。集中了主要的水蒸气。赤道:16-18km；纬度:l0-12km，两极:8-9km。夏季较厚，冬季较薄。温度:递减,约6.5oC/km。平流层 3555km,(下层25km以下，温度随高度缓慢递增,25km以上，温度随高度增温加快)。特点：（1）平流运动占显著优势；（2）空气比下层稀薄得多，水汽、尘埃的含量甚微；（3）1535km范围内，有厚约20km的臭氧层，吸收太阳光短波紫外线的能力，温度升高。,中间层 85公里高空
4、，（1）几乎没有臭氧，大量紫外线穿过而未被吸收。没有特殊的加热过程，气温随高度的增加而下降的很快，到中间层顶部-83以下或更低。（2）高空对流层或上对流层。（3）中间层顶部尚有水汽存在,很薄发光的“夜光云”，在夏季的夜晚，高纬度地区偶尔能见到这种银白色的夜光云。暖层 中间层-800km（电离层）。温度随高度增加而迅速增加，层内温度很高。在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，N2、O2、吸收波长非常短的太阳辐射(0.1m)，产生光电离作用,散逸层(外大气层)热层以上的大气层（800km3000km），空气极为稀薄，密度几乎与太空密度相同，受地心引力极小，气体及微粒可以从这层飞出地球磁力场进入太空。温度
5、随高度增加而略有增加。,大气对太阳辐射的削弱作用和大气的保温作用。大气对太阳辐射的削弱作用：吸收、反射和散射。,来自太阳的短波辐射把能量带到地球表面大气圈系统，最终又以长波的方式返回到大气中。来自太阳的能量及返回到大气中的能量在数量上是相等的，从而保持全球的热量平衡,大气对太阳辐射的吸收作用,臭氧大量吸收紫外线,CO2、水汽吸收红外线,可见光占太阳辐射总能量的50，紫外线占7，红外线占43。大气对太阳辐射有选择性。臭氧吸收紫外线，水气和二氧化碳吸收红外线。,大气对太阳辐射的反射作用：,参与 的大气成分：,特点：,大气对太阳辐射的散射作用：,参与的大气成分：,云层、尘埃,无选择性,空气分子和微小
6、尘埃,特点：,有选择性,波长较短的蓝、紫光最易被散射波长较长的红光最难被散射,地面辐射为长波辐射。对流层中的H2O和CO2吸收了地面辐射的7595的能量，地面是对流层的直接热源。大气对太阳短波辐射几乎是透明体，大部分太阳辐射能够透过大气辐射到地面上，使地面增温。大气对地面长波辐射却是隔热层 把地面辐射放出的绝大部分热量截留在大气中，大气逆辐射又将热量还给地面。保温效应。CO2、H2O、云、CH4、氮氧化物等,过去，全球的平均气温升高了0.30.65oC/100年。研究:随着温室效应的加剧，未来气温将升高0.2-0.5oC/年。,4.大气的运动（水平运动+垂直运动)单圈环流模式,理想状态下的地球
7、表面的“单圈环流”,B A C,等压线,能量来源：太阳辐射根本原因：太阳辐射对各地加热不均造成高低纬度间热量差异。直接原因：同一水平面上气压差,热力环流示意图,高压、低压、鞍、脊、槽,三圈环流模式,假定条件：,考虑太阳辐射和地球自转（美国罗斯贝Rossby）,水平地转偏向力 sin,赤 道 低 压 带,副热带高压带,副热带高压带,副极地低压带,副极地低压带,极地高压带,极地高压带,东,南,信,风,盛,行,西,风,极 地 东 风,地球上的气压带(7个)和风带(6个),急流（高空急流）,强而窄的气流带，其中心最大风速在对流层上部必须30ms,大气降雨,大气降雨-云层中降落地面的液态或固态的水，雨、雪和冰雹降雨量：mm降雨强度:单位时间的降雨量,
