2014环境地学导论

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大学地理教学内容:环境地理学导论

大学地理教学内容:环境地理学导论

大学地理教学内容:环境地理学导论1. 简介环境地理学是大学地理教育中的重要一部分,它涉及到人类与自然环境之间的相互作用、资源利用与管理以及环境问题的解决等方面。

本文将介绍环境地理学导论的基本概念和主要内容。

2. 环境地理学的定义和研究对象•环境地理学是研究人类活动与自然环境相互关系的一门科学。

•它涉及到土壤、气候、水资源、生态系统等自然要素以及城市化、工业化、农业发展等人文要素。

3. 主要课题3.1 自然环境与人类活动•自然资源:矿产资源、水资源、森林资源等。

•生态系统:湿地生态系统、森林生态系统等。

•地球气候变化及其影响:温室效应、海洋变暖等。

3.2 城市化与城市环境•城市化过程与效果:城市扩张、土地利用变化等。

•城市污染与治理:大气污染、水污染、噪音污染等。

•城市绿化与生态城市建设:城市公园、社区绿化等。

3.3 农业发展与农村环境•农业资源利用:土地利用、水资源利用等。

•农业现代化与农业环境问题:农药使用、土壤侵蚀等。

•农村可持续发展:农村环境保护、乡村振兴等。

4. 教学方法和评估方式•教学方法:讲授、案例分析、实地考察等结合。

•评估方式:课堂参与度、小组讨论和报告、期末论文等。

5. 学习目标和效果通过学习环境地理学导论,学生应该能够: - 理解环境地理学的基本概念和研究对象; - 掌握自然环境与人类活动之间的相互作用关系; - 分析并解决环境问题的能力; - 培养对环境保护意识和行动的重要性。

6. 参考资料在教学过程中,可以参考以下经典教材: 1. "Environmental Geography" by William M. Marsh and John P. Grossa 2. "The Geography of Environmental Change: An Integrated Approach" by Roderick P. Neumann and Kerry Leigh Brixey 3. "Geography: Realms, Regions, and Concepts" by Harm J. de Blij, Peter O. Muller, Jan Nijman, Richard H. Jackson结论本文介绍了大学地理教学内容中的一部分:环境地理学导论。

环境生态学导论复习资料

环境生态学导论复习资料

概念:1.环境生态学:研究认为干扰下,生态系统在的变化机制、规律和对人类的反效应,寻求受损生态系统恢复、重建和保护对策的科学。

即运用生态学的理论,阐明人与环境间相互作用的机制和效应以及解决环境问题的生态途径的科学。

2.生态学:研究有机体与其周围环境—包括非生物环境和生物环境——相互关系的科学。

3.生态系统服务:是指生态系统与生态过程所形成的及所谓吃的人类赖以生存的自然环境与效用。

生态系统服务一般是指生命支持功能(如净化、循环、再生等),而不包括生态系统功能和生态系统提供的产品。

4.生态足迹:指对能够持续地提供资源或消纳废物的具有生物生产力的地域空间的占用。

5.显著实物型直接价值:以生物资源提供给人类的直接产品的形式出现,非显著实物型直接价值体现生物多样性为人类所提供的服务。

6.绿色国民经济账户:将资源和环境损失引入国民经济核算体系中,即在GDP中扣除由于经济增长造成的自然资源消耗、生态环境破坏的直接经济损失,以及为恢复生态平衡、晚会资源损失而必须支付的经济投资,初步形成了环境与经济综合核算体系,被称为绿色“国民经济账户”7..景观生态学:研究某一景观中生物群落之间错综复杂的因果反馈关系的科学。

8.结构:即指空间单元的特殊配置,通常与空间结构或斑块结构同义。

9.连接度:一个景观一种生境或覆盖类型的空间连续性。

10.廊道:指与其两侧相邻区域有差异的相对呈狭长形的一种特殊景观类型。

11..边缘:一般指一个生态系统或覆盖类型的周边部分,其部的环境条件可能与该生态系统的部区域有一定的差异;有时也用于表示在一个景观中不同覆盖类型间邻接宽度的计量。

12.破碎化:一个生境或覆盖类型的破碎为更小的,不相连的小块。

13.异质性:包含不同景观要素的性质或状态。

14.基质:在景观中的本底覆盖类型,通常具有高覆盖率和高连接度;并不是所有的景观中都可以划分出确定的基质。

15.斑块:在性质或外貌上不同于周围单元的块状区域。

斑块在本底中即所谓的孔隙度。

环境学导论

环境学导论

1、环境的概念:环境是相对于某一中心(主体)而言的。

不同的中心相应有不同的环境范畴,对环境科学来说,中心事物是人,“环境”就是指以人类为主体的外部世界,环境就是人类生存环境,指的是环绕于人类周围的客观事物的整体,它包括自然环境,也包括社会环境。

或者为指围绕着人群空间,以及其中可以直接、间接影响人类生活和发展的各种自然因素和社会因素的总体。

《中华人民共和国环境保护法》:“影响人类生存和发展的各种天然的和经过人工改造的自然因素的总体,包括大气、水、海洋、土地、矿藏、森林、草原、野生生物、自然遗迹、人文遗迹、自然保护区、风景名胜区、城市和乡村等”*环境分类:自然环境,人工环境。

(人口过剩,雨林破坏,全球变暖,臭氧层破坏,酸雨,空气污染,水污染,垃圾污染,地震,火山,海啸,雪崩).地球形成46亿年以来,伴随着自然界的各种自然作用,引起地壳运动、火山喷发与地震。

这些作用,是地球的自我调节与变化;另一方面,外力对地球的摧残,人类对地球资源的无限制的掠夺式开发,无序消耗地球的资源,不珍惜“上帝”所赐予人类的宝贵财富,而任意践踏,正在加速对地球的摧残,这是最可怕的。

2、环境问题的分类:第一环境问题和第二环境问题:(1)第一环境问题: 自然灾害、地方病.第一环境问题也称原生环境问题,主要指自然界发生异常变化,分两类:一是如火山爆发、山崩、地震、海啸、台风、水旱灾害等自然灾害;二是自然界本来就存在对人类和生物有害的因素,如某些地方水土中缺少(或过多)某些人体所需的化学元素而导致疾病的发生(地方病)。

(2)第二环境问题 :人类发展到20世纪末,人口急剧增长,工业高度发达,其影响生存环境的能力,已经达到了全球化的规模,远远超出了史前的水平。

如今,在地球上没有哪个角落不受到人的影响。

人类将地球上现有30%以上的陆地上作为农田、放牧地和人工经营的林地、森林——“地球之肺”大量被砍伐,热带雨林被破坏等等;这是第二环境问题,又称次生环境问题。

(完整版)环境学导论重点

(完整版)环境学导论重点

环境科学环境质量:指在一具体环境内,环境的某些要素或总体对人类以及社会经济发展的适宜程度,是对环境状况的一种描述指标。

环境容量:在人类生存和自然环境不致受害的前提下,环境可能容纳污染物质的最大负荷量。

环境自净:环境具有一定的迁移、扩散、同化和异化的能力,能通过自身一系列的物理、化学及生物等作用使进入环境的污染物质或污染作用消失。

环境科学:研究人类活动与环境演化规律之间的相互关系,寻求人类社会与环境协同演化和持续发展途径与方法的科学。

生物多样性生物多样性:是地球上所有的生物(动物、植物、微生物)及其所构成的综合体,包括遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性。

(部分学者认为包括景观多样性)生物多样性的价值:直接价值,间接价值,存在价值,备择价值生物多样性的危害:外来物种入侵的危害:破坏本地生物多样性对生物多样性的影响:形成超级杂草、超级病毒;对生物多样性的威胁;对生物链的破坏;天然物种基因污染转基因生物的危害对人体健康的影响:致病性;抗药性;营养结构失衡;基因武器景观多样性:有不同类型的景观要素或生态系统构成的的景观,在空间结构、功能机制和时间动态等方面的复杂性和变异性,反映了景观的复杂程度。

土壤土壤污染:指进入土壤中的污染物质超过土壤的自净能力,引起土壤质量恶化,对土壤动植物造成损害时的状况,称为土壤污染。

光化学降解:指农药受太阳辐射能和紫外线等能流的作用所引起分解的现象。

化学降解:指农药参与的水解和氧化等。

微生物降解:指农药在土壤中微生物参与下所发生的各种生物化学分解过程。

二恶英污染:毒性:一种无色无味的脂溶性物质,毒性极大(包括210种化合物,毒性是氰化物的130倍,砒霜的900倍,具有内分泌毒性、生殖毒性和免疫抑制作用,可以损害肝脏和生殖系统。

)来源:生产含氯有机化学品、纸浆漂白、工业冶炼和垃圾焚烧等。

污染途径:通过食物链累积进入人体,其在脂肪中的高度溶解性能在体内蓄积,较难排出。

食品污染控制:要保障食品安全,进行全过程控制与管理,即“从田头到餐桌”。

环境学导论

环境学导论

一,名词解释1.环境:人类周围事物(生物与非生物)的总称。

2.环境问题:广义上,由自然力或是人力引起生态平衡破坏,最后直接或间接影响人类的生存和发展的一切客观存在问题。

从狭义上,是由于人类生产和生活活动,使自然生态系统失去平衡,反过来影响人类生存和发展的一切问题。

3.人工环境:是指由于人类的活动而形成的环境要素,它包括由人工形成的物质,能量和精神产品,以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或上层建筑。

4.自然环境:是人类赖以生存、生活、和生产索必需的自然条件和自然资源的总称。

5.次生环境问题:由于人类活动引起的环境问题。

6.能源:是指乐意为人类利用以获取有用能量的各种来源。

7.粮食安全:是主要品种粮食的产销、供求、丰歉动态平衡关系的总和,即所有人在任何时候都能得到维持健康生活所需要的粮食。

8.水体污染:是指排入水体的污染物使该物质在水体中的含量超过了水体的本底含量和水体的自净能力,从而破坏水体原有的用途。

9.海洋污染:由于人类的活动改变了海洋的原来状态,使人类和生物在海洋中的各种活动受到不利的影响。

10.大气污染:自然界中局部的质能变化和人类的生产和生活活动,改变大气圈中某些原有成分和向大气中排放有毒害物质,以致使大气质量恶化,影响原来有利的生态平衡体系,严重威胁着人体健康和正常工农业生产,以及度建筑物和设备财产等构成损害。

11.一次污染物:是指从各类污染源排出的物质。

12.二次污染物:由各种化学反应的结果所生成的一系列新的污染物。

二、判断题1.一次污染物、二次污染物的标志物:大气中的污染物可以分为一次污染物、二次污染物两类。

一次污染物是指从各类污染源排出的物质,可以分为反应性污染物和非反应性污染物两类;二次污染物是指由化学反应的结果生成的一系列新的污染物。

污染物名称标志物来源危害碳氧化合物碳氢化合物燃烧不完全。

氧气不足,火焰温度不够高,二氧化碳与碳氢化合物的混合物在高温下停留的时间长,以及燃烧室有湍流发生等,都能碳氢化合物燃烧不完全。

环境学导论复习题

环境学导论复习题

环境学导论复习题一、环境学的基本概念1、什么是环境?环境是指围绕着人类的外部世界,是人类赖以生存和发展的物质条件的综合体。

它包括自然环境和社会环境两大部分。

自然环境是指未经过人类活动干预或改造的自然界,如大气、水、土壤、生物等;社会环境则是指在自然环境的基础上,经过人类长期有意识的社会活动所创造出的人工环境,如城市、乡村、工厂、交通等。

2、环境的分类有哪些?(1)按照环境的范围大小,可以分为宇宙环境、地球环境、区域环境、微环境和内环境。

(2)按照环境的要素,可以分为大气环境、水环境、土壤环境、生物环境等。

(3)按照人类活动对环境的影响程度,可以分为原生环境和次生环境。

原生环境是指天然形成、未受人类活动影响或影响较小的环境;次生环境是指在人类活动影响下发生了重大变化的环境。

3、环境问题的产生原因是什么?环境问题的产生主要是由于人类不合理的开发和利用自然资源,以及向环境排放大量的废弃物和污染物。

随着人口的增长和经济的发展,人类对资源的需求不断增加,对环境的压力也越来越大。

同时,人类的生产和生活方式也存在很多不合理之处,如过度消耗能源、过度开垦土地、大量使用农药和化肥等,这些都导致了环境的恶化和生态平衡的破坏。

二、生态系统1、生态系统的组成成分有哪些?生态系统由生物部分和非生物部分组成。

生物部分包括生产者、消费者和分解者。

生产者主要是绿色植物,它们通过光合作用将无机物转化为有机物,为其他生物提供食物和能量;消费者包括各种动物,它们通过摄取其他生物来获取能量和营养物质;分解者主要是细菌和真菌,它们将动植物的遗体和排泄物分解为无机物,归还到环境中,供生产者重新利用。

非生物部分包括阳光、空气、水、土壤等。

2、生态系统的功能有哪些?生态系统具有物质循环、能量流动和信息传递三大功能。

物质循环是指生态系统中的各种化学元素在生物和非生物环境之间不断循环的过程,如碳循环、氮循环等;能量流动是指生态系统中能量的输入、传递和散失的过程,能量流动是单向的、逐级递减的;信息传递是指生态系统中生物与生物、生物与环境之间通过物理、化学和行为等方式传递信息,以维持生态系统的平衡和稳定。

何强《环境学导论》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

何强《环境学导论》(第3版)笔记和课后习题(含考研真题)详解

目 录第1章 环境与环境科学及环境学1.1 复习笔记1.2 课后习题详解1.3 考研真题与典型题详解第2章 当代世界环境问题2.1 复习笔记2.2 课后习题详解2.3 考研真题与典型题详解第3章 生态学基础3.1 复习笔记3.2 课后习题详解3.3 考研真题与典型题详解第4章 生态学在环境保护中的应用4.1 复习笔记4.2 课后习题详解4.3 考研真题与典型题详解第5章 城市生态系统5.1 复习笔记5.2 课后习题详解5.3 考研真题与典型题详解第6章 人口的增长与控制6.1 复习笔记6.2 课后习题详解6.3 考研真题与典型题详解第7章 粮食问题7.1 复习笔记7.2 课后习题详解7.3 考研真题与典型题详解第8章 能源与环境8.1 复习笔记8.2 课后习题详解8.3 考研真题与典型题详解第9章 未来的能源供应9.1 复习笔记9.2 课后习题详解9.3 考研真题与典型题详解第10章 我国的能源供应与环境保护问题10.1 复习笔记10.2 课后习题详解10.3 考研真题与典型题详解第11章 水资源及其利用与保护11.1 复习笔记11.2 课后习题详解11.3 考研真题与典型题详解第12章 海洋污染12.1 复习笔记12.2 课后习题详解12.3 考研真题与典型题详解第13章 大气的污染13.1 复习笔记13.2 课后习题详解13.3 考研真题与典型题详解第14章 大气污染气象学14.1 复习笔记14.2 课后习题详解14.3 考研真题与典型题详解第15章 全球性大气环境问题的形成机制及其防治对策15.1 复习笔记15.2 课后习题详解15.3 考研真题与典型题详解第16章 噪声公害与微波污染16.1 复习笔记16.2 课后习题详解16.3 考研真题与典型题详解第17章 固体废物与危险废物的污染及控制对策17.1 复习笔记17.2 课后习题详解17.3 考研真题与典型题详解第18章 自然资源的利用和保护18.1 复习笔记18.2 课后习题详解18.3 考研真题与典型题详解第19章 当代世界环境问题变化的趋势19.1 复习笔记19.2 课后习题详解19.3 考研真题与典型题详解第20章 环境经济学概论20.1 复习笔记20.2 课后习题详解20.3 考研真题与典型题详解第1章 环境与环境科学及环境学1.1 复习笔记【知识框架】【重点难点归纳】一、环境及其组成1.人类的环境(1)自然环境自然环境是人类出现之前就存在的,是人类目前赖以生存、生活和生产所必需的自然条件和自然资源的总称(或直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体)。

环境学导论

环境学导论

环境学导论本《环境学导论》复习题参考答案一、名词解释1环境保护:是采取行政的、法律的、经济的、科学技术的多方面措施,合理地利用自然资源、防止环境污染和破坏,以求保持和发展生态平衡,扩大有用自然资源的再生产,保障人类社会的发展称为环境保护。

2 固体废物:是指在生产建设、日常生活和其它活动中产生的污染环境的固态、半固态废弃物质。

其中包括从废气中分离出来的固体颗粒、垃圾、炉渣、废制品、破损器皿、残次品、动物尸体、变质食品、污泥、人畜粪便等。

3 土壤环境背景值:在理论上应该是土壤在自然成土过程中,构成土壤自身的化学元素的组成和含量,即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。

4 土壤环境背景值:在理论上应该是土壤在自然成土过程中,构成土壤自身的化学元素的组成和含量,即未受人类活动影响的土壤本身的化学元素组成和含量。

5 环境要素:环境要素又称环境基质,是指构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演变规律的基本物质组分。

6 骨痛病是发生在日本富山县神通川流域部分镉污染地区的一种公害病,以周身剧痛为主要症状而得名。

骨痛病发病的主要原因是当地居民长期饮用受镉污染的河水,并食用此水灌溉的含镉稻米,致使镉在体内蓄积而造成肾损害,进而导致骨软症。

本病潜伏期一般为2~8年,长者可达10~30年。

初期,腰、背、膝、关节疼痛,随后遍及全身。

疼痛的性质为刺痛,活动时加剧,休息时缓解,由髋关节活动障碍,步态摇摆。

数年后骨骼变形,身长缩短,骨脆易折,患者疼痛难忍,卧床不起,呼吸受限,最后往往在衰弱疼痛中死亡。

从1931~1972年,共有280多名患者,死亡34人,成为轰动世界的“骨痛病”。

7环境管理学是以实现国家的可持续发展战略为根本目标,以研究环境管理的规律、特点、理论和方法学为基本内容的科学。

它综合运用环境科学和管理科学的理论与方法研究人类—环境系统的管理过程和运动规律,采用各种手段调控人类社会经济活动与环境保护之间的关系,为环境管理提供理论和方法上的指导。

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环境地学导论第五章大气环境过程(气候变化)董云社中科院地理科学与资源研究所dongys@1第一节基础讨论1.1环境及其组成1.1.1环境与环境要素1.1.2环境的分类1.1.3环境的功能特性1.2环境问题及其实质1.2.1环境问题的定义及分类1.2.2环境问题的性质与实质2第二节大气环境的组成2.1大气的成分2.1.1主要成分2.1.2微量成分2.1.3痕量成分2.2大气成分的时空变化2.2.1随高度的变化2.2.2随纬度和季节的变化2.3大气圈的结构3第三节大气环境与人类3.1大气成分与人类3.2人类活动与大气3.3天气、气候与人类4第四节大气污染与全球大气环境问题4.1大气(空气)污染4.1.1大气污染4.1.2影响大气污染的气象因素4.1.3大气污染对气候的影响4.2全球变暖问题4.2.1近百年来的全球气候变化趋势4.2.2全球变暖的形成机制4.2.3全球变暖对人类的影响4.2.4控制全球变暖的综合对策5目录第四节大气污染与全球大气环境问题4.3臭氧层破坏与保护4.3.1臭氧层破坏对人类的影响4.3.2保护臭氧层的国际行动4.4酸雨与防治对策4.4.1酸雨的形成与发展趋势4.4.2酸雨的危害4.4.3防治酸雨的基本对策6人类的环境自然环境人工环境z物质:空气、水、岩石、土壤、动物、植物、微生物z能量:气温、阳光、引力、土磁力z自然现象:太阳的稳定性、地壳稳定性(构造运动、地震、火山暴发)、大气运动、水分消耗、水土演变等z人工构筑物、人工产品和能量、科学技术、综合生产力、政治体制、社会行为、宗教信仰,文化与地域因素等自然环境就是“直接或间接影响到人类的一切自然形成的物质、能量和自然现象的总体”人工环境指由于人类的活动而形成的环境要素。

包括由人工形成的物质、能量和产品,以及人类活动中所形成的人与人之间的关系或称上层建筑。

8构成环境整体各个独立的、性质不同、而又服从整体演化规律的基本物质组分,称之为环境要素(环境基质)。

环境要素组成环境结构单元,环境结构单元又组成环境整体或环境系统。

例如地球表层:由水组成水体,全部水体总称为水圈;由大气组成大气层,整个大气层称为大气圈;由生物个体组成生物群落,全部生物群落构成生物圈,等等。

9如果从引起环境问题的根源考虑,可将环境问题分为两类。

纯粹由自然力引起的为原生环境问题,又称第一环境问题,它主要是指地震、洪涝、干旱、滑坡等自然灾害问题。

由人类活动引起的为次生环境问题,也叫第二环境问题,它又可分为环境污染和生态环境破坏两类。

一般认为,由于人为的因素,环境的化学组成或物理状态发生了变化,与原来的情况相比,环境质量恶化,扰乱和破坏了生态系统和人们正常的生产和生活条件,就叫做“环境污染”。

具体说来,环境污染是指有害的物质,主要是工业的“三废”(废气,废水和废渣)对大气、水体、土壤和生物的污染。

环境污染包括大气污染、水体污染、土壤污染、生物污染等由物质引起的污染和噪声污染、热污染、放射性污染或电磁辐射污染等由物理性因素引起的污染。

15需要注意的是,原生环境问题与次生环境问题往往难以截然分开,它们常常相互影响、相互作用。

例如,人们为了获取食物而大肆毁林垦荒、草原过度放牧而造成植被破坏,从而为水或风对土壤的破坏活动提供了条件,在自然营力的作用下造成了水土流失或土地沙化,由于水土流失或土地沙化导致土壤肥力下降,人们为了补充食物的不足又进行新的植被破坏,从而引发新一轮自然灾害和生态环境破坏。

164)环境问题的第四种属性是可控性,也就是通过教育,提高人们的环境意识,充分发挥人的智慧和创造力,借助法律的、经济的和技术的手段,实现把环境问题控制在影响最小的范围内。

显然,环境问题的实质,就是经济问题和社会问题,是人类自然的、而且是自觉的建设人类文明的问题。

当代人类面临的环境污染,以及自然资源的不合理开发利用造成森林破坏、水土流失加剧和资源枯竭,都是人类经济活动的直接或间接结果;而环境污染和生态破坏的治理与控制,又必须要有相当强的经济实力。

这就是环境问题的实质所在。

1819大气圈是包围地球的气体圈层。

大气圈层的出现,成为生物免受来自太阳的有害辐射的不可缺少的保护层,而且大气中的许多气体满足了生物圈中动植物维持生命的需要。

同时,大气本身的运动、大气中物质和能量的传输,还直接导致了气象要素(气温、降水等)的不同组合和时空变化,直接影响了地球气候的形成和分异。

大气圈与地球上的一切生命息息相关。

现代地球大气是距今3.5亿年前,当大量植物在陆地上出现时,逐渐演变而成的二次大气。

大气成分在地气辐射收支中起着重要作用,大气成分的变化是引起地球系统全球变化的重要因素。

第二节大气环境的组成目前,人们关心最多的是含量较少的微量和痕量成分,如CO2、O3、N2O、水汽以及气溶胶等。

主要是这些气体尽管它们的浓度很低,但它们在大气中的浓度均有较大的时空变化,对地气系统热量的收支、大气温度的垂直结构变化以及人类活动有着显著的影响。

CO2是大气中的可变成分之一。

它主要来自火山喷发、动植物的呼吸以及人类活动等。

CO2是大气最主要的微量成分,对太阳辐射的吸收很少,但它能强烈吸收地面长波辐射,从而使低层大气变暖;同时,它能向周围及地面放射长波辐射,对大气和地表温度有明显的“温室”作用。

近几十年来,CO2的温室效应及其对当代气候的影响,已引起人们的高度重视。

22对大气辐射收支的影响主要表现在两方面:CO2一方面,CO的增加将导致平流层放射更多的长2波辐射,从而引起平流层的冷却;另一方面,将吸收更多的地面长波辐射,同时吸收能量的一部分又重新辐射回地面,从而引起对流层和地面温度的升高。

模拟结果表明CO加倍后将引起平流层温度降低2的最大值为-12.6℃,对流层与地面温度可升高1.35℃。

23O是大气重要的可变成分和微量成分之一。

主要是由3于氧分子在太阳辐射下,通过光化学作用,分解为氧原子后再与另外的氧分子结合而形成。

臭氧能强烈地吸收太阳紫外辐射(几乎能吸收0.2-0.3μm波段的全部太阳紫外辐射),使大气温度升高。

在大气温度的垂直结构上,平流层形成了一个暖区;同时,使地面上的生物能够免受过多的太阳紫外辐射的伤害,而穿透大气层到达地表的少量紫外辐射,对人类和大部分地表生物是有益的,对生物圈起着保护作用,故平流层臭氧被称为地面生物的“保护神”。

臭氧还能够强烈地吸收波长为0.96μm附近的红外辐射,因此是一种非常重要的温室气体,如果对流层臭氧增加,将会使地表温度升高。

ȿ24南极臭氧洞指的是南极春天(每年10月),南极大陆上空气柱臭氧总量剧下降,形成一个面积与极地涡漩相当的气柱臭氧总量很低的地区。

臭氧洞有两层含义:一是从空间分布的角度来看,随着纬度增加气柱臭氧总量逐渐增加,在南极环极涡漩外围形成臭氧含量极大值,进入环极涡游后,气柱臭氧总量突然大幅度下降,形成低值区;二是,从时间角度看,9月到10月南极地区气柱臭氧总量突然大幅度下降,形成季节变化中的谷。

10月份南极的臭氧均值已从1979年的290减少到1985年的170左右,南极上空的臭氧层已是极其稀薄,与周围相比,好像形成了一个“洞”。

美国宇航局于1998年10月发表的报告说,1998年南极洲上空臭氧洞的面积已达2.72x107km2,比整个北美洲面积还要大,臭氧洞已切人平流层几乎达到24km,中心部分已无臭氧。

25水汽大气中水汽的含量极少,只占全球淡水总量的0.035%,且时空分布极不均匀,主要集中在大气的低层,以夏季和低纬地区(热带沙漠地区除外)最多。

冬季北极地区一定体积的干冷空气中,水汽含量几乎为零,而湿润的赤道地区的空气中,水汽含量可达4%-5%。

大气中水汽含量虽然不多,但它在天气和气候的形成和演变中担当着非常重要的角色,对大气中物质、能量的传输以及天气、气候的形成具有非常重要的影响。

作为一种特殊物质,在大气温度变化的时候,水汽可以变为水滴和冰晶,成云致雨、落雪降雹,出现常见天气现象,并通过水相变和水循环、以及伴随的潜热转换,把大气圈、生物圈和地球表面紧密地联系起来。

此外,水汽也能强烈地吸收地面辐射,同时它又向周围空气和地面放射长波辐射,在水相变化中又能吸收或放出热量,这些都对地面和空气的温度产生影响。

26污染气体由于工业、交通业的发展,以及对废气排放不加以处理等的情况下,空气中增加了许多有害气体,称为污染气体。

主要有二氧化硫(SO)、一氧化2碳(C0)、硫化氢(HS)、氟化氢、氮氧化物、氨等2上千种。

这在工业和交通发达的城市尤为严重,它们的含量虽微,却对人类健康和生存环境带来严重危害。

27气溶胶大气中均匀分布的相当数量的固体微粒和液体微滴,如海盐粉粒、灰尘(特别是硅酸盐)、烟尘和有机物等多种物质所构成的稳定混合物,统称为大气气溶胶。

气溶胶的产生,除了火山爆发、流星燃烧、森林火灾、海浪飞沫、风尘、植物花粉传播等自然原因外,更重要的是由于人类活动,如工业生产、生活燃烧以及各种交通工具排放的烟雾粉尘等。

化石燃料燃烧,在向大气中释放大量CO2时,也释放出大量的硫化物,造成对流层人为硫酸盐气溶胶的增加。

同时,生物体的燃烧也是对流层气溶胶增加的另一个来源。

对流层气溶胶的气候效应取决于它们的浓度、形状、化学组成、光学特性以及它们的时空变化。

平流层火山气溶胶的变化是造成年际和十年间地面平均气温变化的主要原因。

28气溶胶主要集中在大气底层,成为水汽的凝结核,对云、雾、降水等形成起重要作用。

它的存在,对天气和气候产生重要的影响,最直接的后果是降低了大气透明度,削弱了到达地表的太阳辐射,降低了大气温度。

有研究表明,气溶胶对天气和气候的影响,随浓度的变化而有所不同。

对天气而言,浓度较低的气溶胶,使大气层结构朝不稳定方向发展,易产生云雨天气;而浓度高的气溶胶,在夜间可使大气朝不稳定方向发展,在白天却使大气朝稳定方向发展。

对气候而言,当气溶胶浓度较低时,一年四季气溶胶层都相当于一个冷源;浓度较高时,在冬季相当于冷源,而在夏季则相当于热源。

29气溶胶对全球尺度辐射收支的影响,至今还没有比较明确的结论。

一方面,因为气溶胶本身的空间分布、时间变率和寿命都比微量气体复杂得多,另一方面,它对辐射传输过程的影响也不像气体成分那么简单。

它对辐射传输过程的影响,不仅取决于气溶胶本身的物理化学特性(如粒径、粒子形状、浓度及化学组成等),还取决于边界条件(如下垫面的光学特性和热力学特性)及气溶胶所在的位置。

气溶胶浓度增加可能使地表和低层大气增温,但也有可能使地表和低层大气降温,这取决于气溶胶本身光学特性、气溶胶增加量、所在位置、下垫面的特性等因素。

302.2时空变化大气成分由地表排放到大气中后,便随着大气不停地在三维空间运动。

一些快速反应化学活性成分可能在离源区不远的地方就已转化为其他成分,它们的浓度分布主要取决于地表源的分布和化学转化率;而一些反应速度慢或化学稳定的成分,都可能在区域和全球范围输送,它们的浓度分布与区域和全球尺度的大气运动密切相关。

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