一、大气

农业气象学第一章大气的知识点归纳有：大气的组成（干洁大气（即干空气）、水汽、悬浮在大气中的固液态杂质（气溶胶粒子））、大气的垂直分布，快来学习。

大气

• 大气的垂直结构
  • 地球大气层的上线位置大约在3000km
  • 分类
    • 对流层
      • 特征
        • ①气温随着高度升高而降低 气温直减率γ= -dT/dz
          • 每上升100米，气温约下降0.65℃
        • ②气象要素水平分布不均匀
        • ③对流运动强
          • 由于地面的不均匀加热
      • 虽然对流层十分薄，但由于地球引力，使大气质量的3/4和几乎全部的水汽都集中在这一层中。云、雾、雨、雪、风等主要的大气现象都发生在这一层中，它是天气变化最为复杂的层次，因而也是对人类、生活影响最大的一层。
    • 平流层（臭氧层）
      • 特征
        • ①最初，气温随着高度的增高不变或微有上升；到25-30km以上，气温随高度上升有显著升高；到平流层顶气温约升到-3℃
          • 由于臭氧层的分布，大量臭氧吸收太阳紫外线升温
        • ②空气以水平运动为主
          • 由于上层温度高，空气失去了受热膨胀上升的动力，垂直混合作用明显减弱，气流比较平稳
        • ③水汽含量极少，大多数时间天气晴朗
    • 中间层
      • 特征
        • ①气温随高度的增加迅速降低，气流有强烈的垂直运动，故又称高空对流层。
          • 其顶部的气温很低，可降至-113~-83℃，因为这一层几乎没有臭氧存在，但能直接吸收波长更短的太阳辐射的氮和氧又大部分被其上层大气（热层）吸收了。
        • ②层内二氧化碳、水汽等更稀少，几乎没有云层出现
          • 仅在75-90km高度有时能见到一种薄而带银白色的夜光云
        • ③在此层的60-90km高度上，有一个只在白天出现的电离层叫D层
    • 热层（暖层）
      • 特征
        • ①气温随高度增加迅速增加
        • ②空气处于高度电离状态
          • 暖层中各高度上的电离程度是不均匀的。其中最强的有两层，即E层和F层。
            • E层
              • 位于90-130km
            • F层
              • 位于160-350km
              • 白天
                • F1区
                • F2区
          • 高层大气（60km以上）由于受到太阳的强烈辐射，迫使气体原子电离，产生带电离子和自由电子，使高层大气中能产生电流和磁场，并可反射无线电波。所以，高层大气又可称为电离层，正是由于高层大气中电离层的存在，人们才可以收听到很远地方的无线电台的广播。
        • ③此外，高纬地区的晴夜，热层中可以出现彩色的极光
          • 这可能使由于太阳发出的高速带电粒子使高层稀薄的空气分子或原子激发后发出的光。这些高速带点粒子在地球磁场的作用下，向南北两极移动，所以极光常出现在高纬度地区的上空。
    • 散逸层（外层）
      • 是大气圈与星际空间的过渡带
      • 这一层中气温随高度增加很少变化
      • 由于温度高，空气例子运动速度很快，又因距离地心很远，受地心引力很小，所以大气粒子常可散逸至星际空间。同时也有宇宙空间的气体分子闯入大气，二者可以保持动态平衡。
• 大气的组成
  • 干洁大气（即干空气）
    • 定义：不含水汽和气溶胶粒子的混合空气称为干洁大气
    • 分类
      • N2
        • 氮气是大气中含量最多的气体（78%），是地球生命体的基本成分，并以蛋白质的形式存在于有机体中。
        • 雷电是优质氮肥的“加工厂”。一场大雷雨能 制造 4－5万 t 优质氮肥，全年雷雨可制造氮肥 1000 万 t 以上。氮能降低大气氧浓度，缓减氧化 作用。全球每年可从大气中得到 250 万 t 氮。
      • O2
        • 氧气是维持人类及动物生命极为重要的气体，因为动植物都需要呼吸，并在氧化作用中获得热量，以维持生命。氧还决定着有机物质的燃烧、腐败及分解过程。
      • Ar
      • CO2
        • 光合作用的原料和呼吸作用的产物
        • 二氧化碳属于温室气体，它能强烈吸收和放射长波辐射，对空气和地面有增温效应。
      • O3
        • 臭氧是地球上生命的"保护伞"
        • 来源：大气中的臭氧主要是氧分子在太阳紫外线辐射的作用下形成。另外，有机物的氧化和雷雨闪电作用也能形成臭氧。
        • 分布范围：在距离地面高度20-25km（平流层）处浓度最大，形成明显的臭氧层。
        • 作用
          • ①可以吸收太阳紫外辐射短波紫外线（UVC）（波长0.20-0.28μm）的全部
            • 短波紫外线可以杀灭地球表面一切生物
          • ②可以吸收中波紫外线（UVB）（波长0.28-0.32μm）的绝大部分
            • 中波紫外线也能杀死或严重损伤地面上的生物
          • ③不能吸收长波紫外线（UVA）（波长0.32-0.36μm）
            • 长波紫外线对人类有用处，例如可以杀灭细菌，防止佝偻病，促进植物的细胞壁和纤维素的合成等。
          • ④另外，臭氧层因吸收紫外线而引起的增暖，可影响大气温度的垂直分布。
      • 其他
  • 水汽
    • ①大气中水汽含量虽然不多，但由于它在大气温度变化范围内可以进行相变，变为水滴或冰晶，因而它对大气中的物理过程起着重要作用，是天气变化的主角，大气中的雾、云、雨、雪、雹等天气现象都是水汽相变的产物。
    • ②水汽在相变过程中要吸收或放出潜热，所以大气中水汽含量的多少能直接影响地面和空气的温度，影响天气的变化。
    • ③制约着云的形成和雨的降落，通过地面和植被的蒸发、蒸腾作用，调节这大气的湿度并完成热量的转移。
    • ④强烈吸收长波辐射，参与“温室效应”。
    • ⑤对植物的生长发育有着重要作用，对农作物的产量有明显的影响⇒因为它能影响植物蒸腾和土壤蒸发的速率，并间接制约着植物对CO2的吸收、病菌的萌发和流行。水汽的凝结物——露、雾、雨、雪等对农业生产的影响更大。
  • 悬浮在大气中的固液态杂质（气溶胶粒子）
    • 作用
      • ①可以是大气能见度变坏，还能减弱太阳辐射和地面辐射，影响地面空气的温度
      • ②当固体颗粒沉降在叶片上时，它可以强烈地吸收太阳辐射，产生高温，灼伤叶片。这些物质还对叶片造成遮光，堵塞气孔，影响光合作用的正常进行。
      • ③有些气溶胶粒子还是大气中的污染物质
      • ④能充当水汽凝结核的作用