《學(xué)考復(fù)習(xí)大氣環(huán)境》課件

大氣環(huán)境概述大氣環(huán)境是指圍繞地球表面的氣體層,主要由氮、氧等氣體組成,為生物提供生存所需的空氣和能量。我們將針對大氣環(huán)境的主要特征和重要性,以及存在的問題和保護(hù)措施進(jìn)行詳細(xì)探討。課程大綱大氣圈概述了解大氣圈的組成結(jié)構(gòu)和主要特征。大氣環(huán)境要素學(xué)習(xí)溫度、濕度、降水等大氣環(huán)境要素的特點。天氣系統(tǒng)分析探討高低壓系統(tǒng)、鋒面、氣團(tuán)等天氣系統(tǒng)的形成與影響。大氣污染防治掌握大氣污染的成因、危害及相關(guān)法規(guī)和管理措施。大氣圈結(jié)構(gòu)地球大氣圈由五個主要層次組成:對流層、平流層、中間層、熱層和外層大氣。每一層都有其獨特的溫度特征和化學(xué)成分,共同維持地球適宜生命的環(huán)境。這些層次的垂直結(jié)構(gòu)和相互作用是大氣系統(tǒng)的基本特征。大氣成分氮氣大氣成分中占比最大的是氮氣，約占78%。氮氣是地球上最豐富的元素之一。氧氣大氣成分中第二大組成部分是氧氣，占比約21%。氧氣是維持生命活動不可或缺的氣體。二氧化碳大氣中還含有少量其他氣體,如二氧化碳、氬氣、氮氧化物等,比例較小但非常重要。水汽大氣中還含有水汽,含量因時間、地點等因素的變化而變化。水汽是影響天氣最重要的因素之一。溫度垂直分布對流層從地面向上，溫度大致以每100米降低0.6℃的比例遞減。這是由于對流層內(nèi)的對流混合作用所致。平流層由于臭氧層吸收太陽輻射,使得平流層溫度呈現(xiàn)增高趨勢,形成溫度逆轉(zhuǎn)。中間層中間層溫度隨高度的增加而先升高后降低,形成一個溫度最高點,這就是中間層的溫度最高層。熱層熱層內(nèi),溫度再次升高,這是由于熱層中的氧氣被太陽輻射電離所致。溫度水平分布1赤道高溫赤道附近地表溫度最高，通常超過30℃。2溫帶溫和中緯度地區(qū)溫度較為溫和，年平均氣溫在15-25℃之間。3高緯冷涼高緯度地區(qū)氣溫偏低，有些地區(qū)年平均氣溫不足0℃。地球表面溫度的水平分布主要受到緯度的影響。赤道地區(qū)由于直射的陽光而高溫，而隨著緯度的增加，溫度逐漸降低。這種從赤道到極地的溫度梯度是大氣環(huán)境的一個重要特征。溫度變化規(guī)律日變化規(guī)律氣溫的日變化受太陽輻射的影響,通常呈現(xiàn)出一個延遲的正弦曲線,白天溫度升高,夜間溫度下降。年變化規(guī)律氣溫的年變化主要受季節(jié)更替的影響,通常在夏季達(dá)到最高,冬季達(dá)到最低,呈現(xiàn)出一個正弦曲線變化。緯度分布規(guī)律氣溫隨緯度的升高而降低,這是由于太陽輻射角度的變化。赤道地區(qū)溫度較高,極地地區(qū)溫度較低。濕度概念相對濕度相對濕度指當(dāng)前水汽壓與同溫下飽和水汽壓之比。表示空氣中水汽的豐度程度。絕對濕度絕對濕度指單位體積內(nèi)水蒸氣的重量。反映空氣中水汽的實際含量。露點溫度露點溫度是指空氣冷卻到使水汽開始凝結(jié)的溫度。反映空氣中水汽的飽和程度。濕球溫度濕球溫度是指濕球溫度計所測量的溫度。通過其值可以推算出相對濕度。云的形成云是大氣中水汽凝結(jié)為小水滴或冰晶而形成的水汽的聚集體。云的形成需要三個條件:水汽、凝結(jié)核和上升氣流。當(dāng)空氣中水汽凝結(jié)在微小的顆粒上時,就會形成看得見的云。不同的云形狀和高度反映了云的成因和性質(zhì)。降水過程1水汽凝結(jié)冷卻使空氣中的水汽凝結(jié)成云2水滴聚大云內(nèi)水滴不斷碰撞合并長大3水滴下墜水滴在重力作用下墜落到地表4降水形成水滴聚合成雨滴、冰晶最終形成降水大氣中的水汽通過凝結(jié)、聚合和下墜的過程最終形成降水。這個過程包括水汽凝結(jié)成云、云內(nèi)水滴不斷碰撞合并長大、水滴在重力作用下墜落到地表等幾個關(guān)鍵步驟。大氣穩(wěn)定性1溫度垂直分布大氣中溫度隨高度的變化會形成不同的溫度層結(jié)，這直接影響大氣的穩(wěn)定性。2對流與熱傳導(dǎo)當(dāng)熱量通過對流或熱傳導(dǎo)向上傳播時，會改變溫度層結(jié)，從而影響大氣穩(wěn)定性。3湍流與層流湍流和層流狀態(tài)的轉(zhuǎn)變也是衡量大氣穩(wěn)定性的重要指標(biāo)。4氣團(tuán)的移動不同溫度和濕度的氣團(tuán)相遇時會引發(fā)大氣對流和天氣變化，影響大氣的穩(wěn)定性。氣團(tuán)和鋒面氣團(tuán)氣團(tuán)是一塊具有相似溫度和濕度特征的空氣塊,通常表現(xiàn)為冷空氣團(tuán)和暖空氣團(tuán)。氣團(tuán)會在大氣中移動并相互作用。鋒面鋒面是冷暖空氣團(tuán)之間的交界面。當(dāng)冷暖氣團(tuán)碰撞時會形成云雨等天氣現(xiàn)象。不同類型的鋒面如冷鋒、暖鋒等影響天氣各不相同。鋒面天氣鋒面天氣包括降水、溫度變化、風(fēng)向和風(fēng)速變化等,是大氣環(huán)境變化的主要原因。這些變化對人類生活和生產(chǎn)活動都有重要影響。地面天氣系統(tǒng)低壓系統(tǒng)低壓系統(tǒng)通常帶來不穩(wěn)定的天氣,如陰雨多云、強風(fēng)等。這種天氣系統(tǒng)會引發(fā)一些嚴(yán)重天氣事件,如暴雨、龍卷風(fēng)等,對人們的生活和出行造成影響。高壓系統(tǒng)高壓系統(tǒng)則通常帶來晴朗穩(wěn)定的天氣。它可以阻擋低壓系統(tǒng)的進(jìn)入,為當(dāng)?shù)貛砹己玫奶鞖鈼l件,有利于人們的戶外活動。鋒面系統(tǒng)鋒面天氣系統(tǒng)標(biāo)志著不同性質(zhì)空氣團(tuán)的相遇,在鋒面附近常出現(xiàn)持續(xù)性降水、溫度急劇變化等天氣現(xiàn)象。這種系統(tǒng)對天氣有重要影響。高空天氣系統(tǒng)高空天氣系統(tǒng)指位于對流層上層的風(fēng)、溫度和壓力等氣象要素所形成的復(fù)雜的天氣系統(tǒng)。它們對地面天氣有重大影響,其變化直接決定著天氣的發(fā)展趨勢。高空天氣系統(tǒng)的研究和預(yù)測對準(zhǔn)確預(yù)報天氣變化至關(guān)重要。常見的高空天氣系統(tǒng)包括噴氣streams、高壓脊、高壓槽、鋒面和渦旋等,它們分布在不同緯度和高度,相互影響形成復(fù)雜的天氣圖景。了解這些高空天氣系統(tǒng)的特點和變化規(guī)律,對于準(zhǔn)確預(yù)報天氣變化至關(guān)重要。風(fēng)的形成和影響氣壓梯度氣壓差導(dǎo)致的氣體流動,是形成風(fēng)的主要原因。溫度差異不同地區(qū)的溫度差異會引起熱量傳導(dǎo),從而產(chǎn)生氣流流動。地理因素地形、海陸分布等地理特征會影響風(fēng)向和風(fēng)速的變化。風(fēng)的分類按產(chǎn)生原因分類熱風(fēng):由于氣溫差異引起的熱對流產(chǎn)生。如海陸風(fēng)、山谷風(fēng)等。動力風(fēng):由大氣壓差引起的氣流運動產(chǎn)生。如季風(fēng)、氣旋等。按水平分類地面風(fēng):近地表1000米以內(nèi)的風(fēng)。受地形影響明顯。高空風(fēng):高于1000米的風(fēng)。風(fēng)速一般高于地面風(fēng)。按持續(xù)時間分類持續(xù)風(fēng):持續(xù)時間較長的穩(wěn)定風(fēng)。如貿(mào)易風(fēng)、西風(fēng)帶等。陣風(fēng):持續(xù)時間較短的突發(fā)性強風(fēng)。如山谷風(fēng)、雷雨大風(fēng)等。按方向分類定向風(fēng):風(fēng)向較為穩(wěn)定,如東北信風(fēng)、副熱帶高壓邊緣風(fēng)等。多向風(fēng):風(fēng)向變化較大,如局地環(huán)流風(fēng)、陸海風(fēng)等。氣壓和風(fēng)的關(guān)系氣壓與風(fēng)的關(guān)系氣壓越高，風(fēng)速越小；氣壓越低，風(fēng)速越大。高壓中心高壓中心附近風(fēng)速較小，呈放射狀向四周吹散。低壓中心低壓中心附近風(fēng)速較大，呈螺旋狀向中心吹聚。風(fēng)的產(chǎn)生和氣壓的分布有著密切關(guān)系。氣壓梯度越大，風(fēng)速越大。風(fēng)從高氣壓向低氣壓吹拂，氣壓差越大，風(fēng)速越快。這就是氣壓與風(fēng)的基本關(guān)系。季風(fēng)環(huán)流1概念解釋季風(fēng)是全球范圍內(nèi)具有明顯季節(jié)性變化的風(fēng)系統(tǒng)。它由陸地和海洋之間的溫度差異驅(qū)動形成。2形成原因在夏季,陸地表面溫度升高,空氣上升,海洋上空形成低壓系統(tǒng),促使海風(fēng)向陸地吹入。3主要特點季風(fēng)氣候具有干濕季分明、降水豐富、氣溫變化大等特點,對當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)生產(chǎn)有重要影響。熱帶氣旋熱帶氣旋是一種強烈的低壓系統(tǒng),發(fā)生在熱帶海洋地區(qū)。它具有強烈的旋轉(zhuǎn)風(fēng)和大量降水,并可能造成嚴(yán)重的破壞性。熱帶氣旋形成和發(fā)展需要海水溫度達(dá)到26攝氏度以上,以及其他獨特的大氣環(huán)境條件。熱帶氣旋的中心氣壓通常很低,造成周圍強烈的氣壓梯度。這導(dǎo)致了熱帶氣旋的強大旋轉(zhuǎn)風(fēng),可達(dá)到每小時250公里以上。同時,熱帶氣旋還帶來大量降水,可引發(fā)暴洪和滑坡災(zāi)害。中緯度氣旋中緯度氣旋是一種重要的大氣環(huán)流系統(tǒng),主要發(fā)生在中緯度地區(qū)。它由溫暖濕潤的空氣和冷干空氣相互作用而形成。中緯度氣旋具有明顯的季節(jié)性,冬季活動最強,能引發(fā)暴風(fēng)雨、降雪等極端天氣。中纟度氣旋的形成和發(fā)展與地球自轉(zhuǎn)、海陸熱力差異等因素密切相關(guān)。它為中緯度地區(qū)的大氣環(huán)境和氣候變化帶來重大影響,是研究和預(yù)報的重要對象。常見天氣現(xiàn)象1陰晴雨雪陰、晴、陣雨、雷雨、大雪等天氣變化都是常見的自然現(xiàn)象。這些都是在大氣環(huán)境變化的過程中發(fā)生的。2氣溫波動氣溫的升降是一種常見的天氣現(xiàn)象,反映了大氣環(huán)境中溫度的變化規(guī)律。這會影響生活和生產(chǎn)活動。3氣壓變化氣壓的升降反映了大氣環(huán)境的穩(wěn)定性。這會影響到人體舒適度和天氣系統(tǒng)的變化。4大風(fēng)暴雨強風(fēng)、暴雨、臺風(fēng)等極端天氣現(xiàn)象也時有發(fā)生,會引起嚴(yán)重的自然災(zāi)害。需要密切關(guān)注天氣動態(tài)。大氣污染概述定義大氣污染指空氣中存在一些有害物質(zhì),如工廠排放的煙塵、汽車尾氣、農(nóng)藥化肥等,這些物質(zhì)超出自然水平,對人體健康和生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生不利影響。成因主要來源包括工業(yè)生產(chǎn)、交通運輸、生活活動等人類活動,以及火山噴發(fā)等自然過程。這些活動排放的污染物污染了大氣,造成環(huán)境惡化。危害大氣污染會導(dǎo)致呼吸系統(tǒng)疾病、酸雨、溫室效應(yīng)等問題,破壞生態(tài)系統(tǒng)平衡,威脅人類健康與安全。引起嚴(yán)重的環(huán)境與社會問題。治理通過加強環(huán)境法規(guī)、推廣清潔生產(chǎn)技術(shù)、鼓勵公眾參與等多種措施,來減少排放、凈化空氣、改善大氣環(huán)境質(zhì)量。主要污染物及危害顆粒物包括可吸入顆粒物(PM10)和細(xì)顆粒物(PM2.5)，會造成呼吸道和肺部疾病。化學(xué)污染物如二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等，會導(dǎo)致酸雨及溫室效應(yīng)。有毒有害物質(zhì)包括重金屬、揮發(fā)性有機物等，會對人體健康和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。惡臭物質(zhì)如硫化氫、氨等，不僅影響空氣質(zhì)量，還會造成身體不適。大氣污染防治措施源頭控制通過對工廠排放、機動車尾氣等關(guān)鍵源頭的污染防治技術(shù)改造和管控,從源頭減少大氣污染物的排放。過程控制采取人工影響天氣、控制揚塵等措施,在污染物排放和傳輸過程中實施有效的減排和控制。末端治理加強城市綠化建設(shè)、完善大氣監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)等,通過末端治理手段降低污染物濃度,改善大氣環(huán)境質(zhì)量。大氣環(huán)境保護(hù)法規(guī)法律框架《中華人民共和國大氣污染防治法》是我國保護(hù)大氣環(huán)境的基本法規(guī)，明確了各方主體的權(quán)利和義務(wù)。排放標(biāo)準(zhǔn)各行業(yè)均須遵守國家或地方制定的污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，確保達(dá)到環(huán)保要求。責(zé)任追究對于違反環(huán)保法規(guī)的企業(yè)和個人將依法進(jìn)行處罰，包括罰款、停產(chǎn)整治等。信息公開政府和企業(yè)應(yīng)主動公開大氣環(huán)境質(zhì)量和排放信息，接受社會監(jiān)督。行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)1重點行業(yè)排放標(biāo)準(zhǔn)針對重點行業(yè)如鋼鐵、化工、造紙等,制定了嚴(yán)格的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn),從源頭控制污染物排放。2地區(qū)差異化標(biāo)準(zhǔn)針對不同地區(qū)的環(huán)境容量和管控需求,制定差異化的排放標(biāo)準(zhǔn),促進(jìn)各地因地制宜的污染防治。3排放監(jiān)測與執(zhí)法建立排放監(jiān)測體系,加強排放標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)法監(jiān)管,確保企業(yè)達(dá)標(biāo)排放,將污染防治落到實處。4排放許可制度實行排放許可制,規(guī)范企業(yè)排放行為,推動企業(yè)主動實施清潔生產(chǎn)和污染治理。環(huán)境管理體系1ISO14001標(biāo)準(zhǔn)國際組織標(biāo)準(zhǔn)化制定的環(huán)境管理體系標(biāo)準(zhǔn),為企業(yè)提供了管理環(huán)境績效的框架。2內(nèi)部管理流程包括環(huán)境政策、目標(biāo)與指標(biāo)、組織機構(gòu)、培訓(xùn)管理、文件控制等一系列環(huán)境管理流程。3持續(xù)改進(jìn)通過內(nèi)部審核、管理評審等措施,不斷完善環(huán)境管理體系,提高環(huán)境績效。4外部認(rèn)證取得ISO14001等認(rèn)證,可以增強企業(yè)的環(huán)境信譽和競爭優(yōu)勢。大氣環(huán)境監(jiān)測300+監(jiān)測站點全國范圍內(nèi)設(shè)有300多個大氣環(huán)境監(jiān)測站點100+監(jiān)測因子包括PM2.5、PM10、SO2、NOx等100多種大氣污染物24/7監(jiān)測頻率每天全天候自動監(jiān)測,數(shù)據(jù)實時上傳1M+監(jiān)測數(shù)據(jù)每年收集匯總超過100萬條大氣環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)大氣環(huán)境監(jiān)測是掌握當(dāng)前大氣環(huán)境質(zhì)量狀況、分析污染源、制定控制措施的基礎(chǔ)。我國建立了覆蓋全國的大氣環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),采用先進(jìn)的監(jiān)測技術(shù)和方法,全面監(jiān)測大氣中的各種污染物濃度。監(jiān)測數(shù)據(jù)為政府決策和公眾了解環(huán)境狀況提供依據(jù)。重點綜合復(fù)習(xí)1溫度變化溫度垂直分布和水平分布規(guī)律2大氣穩(wěn)定性影響因素及其對天氣的影響3天氣系統(tǒng)各類常見天氣系