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大氣的結構

大氣的結構. 認識氣壓單位 大氣能量收支結構 大氣層垂直分層. 氣壓定義. 大氣的壓力。 單位面積上， 所有空氣的重力. 氣壓與 高度Ｉ. 距離地表越遠， 重力越 小， 氣體密度越 小 ， 壓力越 小 。. 氣壓與高度 II. 對流層中，氣壓 每 升高一公里 下降 約 100 百帕  100 hPa/km. 氣壓的單位. １帕 為１ N/m 2. １大氣壓 (atm) ＝ 76 公分汞柱 (cmHg) ＝ 1033.6 公分水柱 (cmH 2 O) ＝ 10.336m ╳ 1000 kg/m 3 ╳ 9.8 Nt/kg

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Presentation Transcript

  1. 大氣的結構 認識氣壓單位 大氣能量收支結構 大氣層垂直分層

  2. 氣壓定義 大氣的壓力。 單位面積上， 所有空氣的重力

  3. 氣壓與高度Ｉ 距離地表越遠， 重力越小， 氣體密度越小， 壓力越小。

  4. 氣壓與高度II 對流層中，氣壓每升高一公里下降約100百帕  100 hPa/km

  5. 氣壓的單位 １帕為１N/m2 １大氣壓 (atm) ＝ 76 公分汞柱(cmHg) ＝ 1033.6公分水柱(cmH2O) ＝ 10.336m ╳ 1000 kg/m3 ╳ 9.8 Nt/kg ＝ 1.013 ╳ 105 N/m2 ＝ 1.013 ╳ 105 帕 (Pa) ＝ 1013 百帕 (hPa) 氣象專用單位為百帕

  6. 大氣能量來源 來自於太陽熱輻射 以及地表輻射

  7. 太陽輻射與地表輻射 太陽輻射以 可見光波段為主 多數大氣不易直接吸收能量。

  8. 太陽輻射與地表輻射 地表輻射以紅外線波段為主。較易被多數氣體直接吸收其能量。

  9. 控制天氣的氣體 天氣變化的主因為水氣的變化。 水氣的變化來自於三態能量的改變 水氣能量的來源以紅外線輻射為主

  10. 溫室氣體 吸收紅外線輻射能量的氣體稱之為溫室氣體 包含了CO2、CH4、H2O、NO2

  11. （散失到太空的能量） 大氣能量收支 （反射回外太空） （大氣獲得的能量） 長波 大氣散失的能量 對流和傳導 潛熱釋放蒸發 長波 地表獲得的能量 （地表散失的能量）

  12. 總能量收支恰成平衡 大氣能量收支 100% 65% 20% 15% 20% 5% 10% 55% 50% 2% 3%

  13. 大氣垂直結構 對流層 平流層 中氣層 增溫層

  14. 垂直分層 隨著高度上升，重力逐漸縮小，使得空氣的組成發生了變異，壓力和溫度的變化亦有明顯的改變。

  15. 溫度變化 因為溫度的變化與高度有關，所以溫度的變化程度，我們稱之為大氣梯度。 氣溫梯度的變化量成了大氣結構劃分的依據。

  16. 大氣垂直結構 對流層 平流層 中氣層 增溫層

  17. 對流層 • 以對流為主 • 空氣密度最高 • 唯一有水氣、 • 天氣變化的區域

  18. 對流層範圍 以熱對流的界限作為分界， 即雲形成的最高高度。

  19. 對流層厚度 熱對流強弱隨 地理緯度、季節、 晝夜變化而變化， 故對流層厚度也會改變

  20. 對流層厚度 赤道最厚(~18km)極地最薄(5~8km) 夏季、中午最厚冬季、午夜最薄 平均距離約10km。

  21. 溫度變化性質 大氣主要吸收地表所輻射之紅外線輻射熱 故高度↑氣溫↓

  22. 氣溫梯度 故對流層氣溫梯度 潮溼大氣約為-6.5°C/km 乾燥大氣約為-10°C/km

  23. 平流層(臭氧層) 以水平運動為主無垂直對流運動氣流穩定。

  24. 平流層分層 依大氣梯度可分為上平流層和下平流層 上平流層 下平流層

  25. 下平流層 • 臭氧稀少，故氣溫無太大變化 • 長途飛航的航線 上平流層 下平流層

  26. 上平流層 • 含大量臭氧別名臭氧層 • 臭氧吸收太陽紫外線分解放熱令溫度升高 上平流層 下平流層

  27. 臭氧洞 因會和NO2及氟氯碳化物等分子反應化合形成氧氣而減少含量導致。 上平流層 下平流層

  28. 中氣層 大氣的中間層 溫度隨高度增加而遞減

  29. 中氣層熱源 來自於平流層的臭氧分解熱

  30. 中氣層特色 層頂為大氣最低溫所在

  31. 增溫層 大氣溫度呈現遞增趨勢之處 別名熱氣層、電離層

  32. 大氣梯度變化成因 氣體分子受太陽輻射解離形成電離子，在解離過程中會釋放熱能因此溫度上升。

  33. 增溫層特色 因具有帶電粒子，可以反射無線電波所以地面上可藉由無線電在此層進行資料傳遞。

  34. 中場休息時間 • 這背景字真是絕配ㄚ

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