第一次作业家庭作业一1、大气组成主要成分体积百分比主要分布高度稳定/可变主要来源是否温室气体氮气(N2)78.08%0-250km稳定火山喷发否氧气(O2)20.95%0-100km稳定植物的光合作用否氩气(Ar)0.93%稳定否水汽(H2O)1%-1ppm0-5km可变江、河、湖、海及潮湿物体表面的水分蒸发和植物的蒸腾,并借助空气的垂直交换向上输送是二氧化碳(CO2)0.03%0-20km可变矿物燃料燃烧和工业活动,死亡生物的腐败和呼吸作用是臭氧(O3)20ppb-10ppm10-55(10-40,极大值在20-25)km可变在太阳短波辐射下,通过光化学作用,氧分子分解成为氧原子后再和另外的氧分子结合而成。有机物的氧化和雷雨闪电的作用。是注:ppm:百万分之一;ppb:十亿分之一2、大气分层(结构)分层高度温度变化主要特征对流层8-18km温度随高度增加而递减1.垂直对流运动强烈2.气象要素水平分布不均匀3.包含了大气质量的四分之三和几乎所有的水汽,云、雨、雷、电发生在此层平流层55km温度随高度增加而递增(初稳后升)1.有臭氧层,但在平流层顶消失2.气流平稳,空气的垂直混合作用显著减弱3.水汽含量极少,天空多晴朗4.可见贝云母中间层85km温度随高度增加迅速下降1.垂直运动强烈2.水汽含量极少,几乎没有云层3.出现电离层、夜光云热层800km温度随高度增加迅速增高1.空气高度电离2.高纬度地区的晴夜可出现极光散逸层3000km温度很少变化大气粒子经常散逸至星际空间,是大气圈与星际空间的过渡地带家庭作业二一、以下描述哪些是指“天气”?哪些是指“气候”?1.今天的足球比赛因下雨停赛。2.北京的1月最冷。3.今天下午最高气温15℃。4.昨晚台风从广东省登陆。5.昆明是个旅游胜地,因为那四季如春。6.昨晚最低气温-20℃,是这个地方记录到的最低气温。7.今天多云。答:天气是指某一地区在某一瞬间或某一短时间内大气状态(如气温、湿度、压强等)和大气现象(如风、云、雾、降水等)。气候是指在某一时段内大量天气过程的综合,不仅包括该地多年来经常发生的天气状况,而且包括某些年份偶尔出现的极端天气状况。“天气”:1、3、4、7“气候”:2、5、6、昨晚最低气温-20℃,是这个地方记录到的最低气温:前半句是天气,后半句是气候。二、某地区海平面气温23℃,估计其2km上空大气温度多少?解:已知气温直减率为0.65℃/100m2km上空大气温度T=23-0.65×2000/100=10℃答:其2km上空大气温度约为10℃。三、某地区春季海平面气温10℃,假设气温直减率为0.65℃/100m,对流层顶温度为-55℃,求该地对流层顶高度,并说明该地区所在纬度是:高、中、低纬哪个纬度?解:该地对流层顶高度h=[10-(-55)]÷0.65×100=10000m=10km因为对流层在中纬度地区的厚度平均为10~12km,所以该地区为中纬度地区。(对流层低纬平均高度17-18Km,中纬10-12km,极地8-9km)答:该地对流层顶高度为10km,是中纬度。四、位于赤道某地区海平面气温25℃,假设气温直减率为0.65℃,其对流层顶高度为16km,求该地对流层顶温度?解:该地对流层顶温度T=25-0.65×16000/100=-79℃答:该地对流层顶温度是-79℃第二次作业家庭作业一一、设到达大气顶界的太阳辐射为100个单位,根据下图,描述地-气系统辐射平衡过程。答:设到达大气顶界的太阳辐射为100%。①未到达地面部分:被大气和云滴吸收20%(其中18%被大气吸收(主要被水汽、臭氧、微尘、二氧化碳等选择吸收),2%被云滴吸收),被云反射回宇宙空间20%,被大气散射回宇宙空间6%。共计46%。②到达地面部分:被地面吸收50%(其中地面吸收直接辐射22%,散射辐射28%),被地面反射回宇宙空间4%。共计54%。在此过程中,地-气系统共反射回宇宙空间20%+6%+4%=30%,这部分为地球反射率。地面吸收辐射而增温,向外放出长波辐射,其能量为115%,其中109%被大气吸收,6%透过大气窗逸入宇宙空间。大气吸收辐射后,根据其温度进行长波辐射,95%为射向地面的逆辐射,64%射向宇宙空间。在辐射过程中,大气共吸收20%+109%=129%,大气长波辐射支出95%+64%=159%。全球大气的年平均辐射差额为-30%,这部分亏损的能量,由地面向大气输入的潜热24%和湍流显热6%来补充,以维持大气能平衡。地面长波辐射到宇宙空间6%和大气长波...