《人与大气环境》PPT课件.ppt

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1、宇宙是天地万物的总称。淮南子原道训注：“四方上下曰宇，古往今来曰宙，以喻天地。”,约150亿年前，所有物质和能量聚集一点，温度极高，密度极大，之后发生了大爆炸；大爆炸使物质四散，空间膨胀冷却，相继出现了星系、恒星、行星乃至生命。,1946年伽莫夫创建了大爆炸理论：,浩瀚宇宙,chapter2人与大气环境,水星,金星,地球,火星,木星,土星,天王星,海王星,冥王星,太阳系,太阳本体：以氢、氦为主的气体所构成的炙热火球，氢约占四分之三，氦约占四分之一太阳内部进行核融合反应（氢融合成氦），而释放出大量能量，其核心温度高达摄氏千万度以上，经由辐射到光球层的温度降低到只有6000K左右,中华民族的先民把

2、自己的祖先炎帝尊为太阳神。而在古希腊神话中，太阳神则是宙斯（万神之王）的儿子。,从中心向外，依次可分为日核、辐射层、对流层和太阳大气层,太阳结构,水星的英文名字Mercury来自罗马神话中众神的使者墨丘利（对应希腊神话中的赫耳墨斯）,中国史书上称为“启明”、“长庚”或“太白”。英语中，金星是古罗马的爱情与美丽之神。,金星(Venus),全貌 山脉 陨石坑 温度分布,地球是唯一一个不是从希腊或罗马神话中得到的名字。Earth一词来自于古英语及日耳曼语。这里当然有许多其他语言的命名。在罗马神话中，地球女神叫Tellus肥沃的土地（希腊语：Gaia，大地母亲）,与地球最相似的一颗行星,火星(Mars

3、),由于岩石、砂土和天空是红色或粉红色的，又称“红色的星球”。火星上高24公里的“奥林匹斯”山是太阳系中最高的山脉。火星有两颗非常小的卫星。,中国古代称火星为“荧惑”，西方古罗马的神话中，把它比喻为战神“玛尔斯”，希腊神话中又叫阿瑞斯。,战神玛尔斯及火星符号,木星(Jupiter),九大行星中最大的一颗；木星大气非常厚；拥有16个卫星；木星大气层的平均温度为-121摄氏度,中国古代用木星定岁纪年，由此称其为“岁星”，西方称其为“朱庇特”，即罗马神话中的众神之王，相当于希腊神话众星之中的天神宙斯。,土星(Saturn),有美丽的光环,是最美的天体之一是太阳系密度最小、唯一比水轻的行星土星的大小和

4、质量仅次于木星，占第二位是太阳系中卫星数目最多的行星，共有23颗,中国古代称为填星或镇星，罗马神话中称之为第二代天神克洛诺斯，它是在推翻父亲之后登上天神宝座的。(另一说法：在古代西方，人们用罗马农神萨图努斯的名字为土星命名)。,天王星(Uranus),体积位居第三，质量第四位天王星有15颗卫星，11条光环,在古老的希腊神话中，天王星被看作是第一位统治整个宇宙的天神乌刺诺斯。他与地母该亚结合，生下了后来的天神，是他将混沌的宇宙规划得和谐有序。,海王星(Neptune),海王星有6颗卫星，5条光环 公转期周165年，自转周期约15.8小时海卫一 Triton可能是太阳系中最大的卫星之一,这颗淡蓝色

5、的行星，称其为涅普顿。涅普顿是罗马神话中统治大海的海神，掌握着1/3的宇宙，颇有神通。,冥王星(Pluto),冥王星在远离太阳59亿公里的寒冷阴暗的太空中，这情形和罗马神话中住在阴森森的地下宫殿里的冥王普鲁托非常相似，因此，人们称其为普鲁托。,冥王星有一个卫星(Charon),由于还没有宇宙飞船访问过冥王星，因此它至今还是一颗神秘的星球。,太空探索,第二次世界大战之后，在V-2的基础上，以美、苏为主研制的火箭武器得到迅速发展。通过各种型号导弹的研制，人类已经初步掌握了进入空间的基本技能。,1957年10月4日，苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，从而开创人类的航天新纪元；1961年4月12日，

6、苏联成功地发射了第一艘“东方号”载人飞船，尤里加加林成为人类第一位航天员，揭开了人类进入太空的序幕。,“阿波罗”登月计划1969年7月20日，美国航天员阿姆特朗和奥尔德林驾驶“阿波罗”11号飞船的登舱降落在月球，首次实现了人类登上月球的理想。此后，“阿波罗”12、14、15、16、17号相继登月成功，对月球进行了广泛的考察。“阿波罗”工程集中体现了现代科学技术的水平，推动了航天技术的迅速发展。,航天飞机计划1981年4月12日，世界上第一架航天飞机“哥伦比亚号”，在一片欢呼声中徐徐上升，进入太空，在轨道上遨游了54小时后，安全地返回地面，航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，是航天史上的

7、一个重要里程碑。,航天飞机是可以重复使用的、往返于地球表面和近地轨道之间、运送有效载荷的飞行器。航天飞机发射时像火箭那样垂直起飞，返回地面时又像滑翔机或喷气客机那样下滑和着陆。它的特点是可以多次重复使用，发射成本较低，用途广泛。航天飞机用途广泛：可在太空发射各种卫星；可以把轨道上出了毛病的卫星抓回货舱，进行修理，再放进太空继续工作；如果在货舱里装上各种科学仪器和设备，那么，货舱就成了太空实验室。,第一艘载人飞船1961.4.12.，苏联“东方1号”第一次太空行走1965.3.18.，苏联“上升2号”第一次太空对接，苏联 联盟4号,联盟5号飞行时间最长的飞船1970.6.1.，联盟9号，17天1

8、6小时58分55秒第一座空间站1971.4.19.，苏联“礼炮”1号第一次进入月球轨道1968.12.21.，美国 土星5号 最长的单次飞行1994.1.8.俄罗斯航天员波利亚科夫(Polyakov)太空飞行最远纪录1970.4.15.阿波罗13号，距离月球表面254公里，距离地球400171公里载人太空飞行最快纪录1989.5.26.，阿波罗10号，11.1公里/秒第一个献身的航天员1967.4.24.，苏联 员科马罗夫(Komarov)第一名女航天员 苏联 捷列什科娃第一位太空行走女航天员1984.7.25.，苏联女航天员萨维茨卡娅 第一架航天飞机1981.4.12.，“哥伦比亚”号,人类

9、探索太空之最历史记录,2.1大气的组成大气主要组分是氮和氧，其次是氩和CO2，此外还有一些稀有气体和CH4、SO2、NO2、CO、NH3和O3等，总和不超过0.1%。大气还含有0.1至5%的水，正常范围为13%，大气的总重量约为5300万亿吨，为地球重量的百万分之一。粒径大于l0m颗粒称为降尘;粒径小于l0m的颗粒，称为飘尘。,大气,问题,飘尘和降尘哪个对人体的危害大？,地球大气,2.2 大气层的结构,大气划分为对流层、平流层、中层和热层等若干层。此外，还有所谓散逸层，有时也划作一个层区。,对流层(Troposphere)平流层(Stratosphere)中间层(Meosphere)热层(Th

10、erosphere)逃逸层(Stratopause),世界八大公害是什么？,20世纪30年代以来，世界各地相继出现了严重的环境污染事件，其中有世界闻名的八大公害事件。马斯河谷事件 多诺拉事件 洛杉矶光化学污染事件 伦敦烟雾事件四日市哮喘事件 水俣病事件痛痛病事件 日本米糠油事件,光化学烟雾硫酸型烟雾酸雨温室效应臭氧层破坏,大气污染,光化学烟雾,光化学烟雾：含有氮氧化物和碳氢化合物等一次污染物的大气，在阳光照射下发生光化学反应而产生二次污染，这种由一次污染物和二次污染物的混合物所形成的烟雾污染现象，称为光化学烟雾。,1943年，在美国洛杉矶首次出现了这种污染现象，因此，光化学烟雾也称为洛杉矶型烟

11、雾。,光化学烟雾的化学特征 烟雾呈蓝色、强氧化性 能使橡胶开裂、刺激眼睛，伤害植物叶子 使大气的能见度降低 刺激物浓度的高峰在中午或午后 污染区域在污染源下风向几十到几百公里处,美国芝加哥市的城市污染状况,洛杉矶光化学烟雾,硫酸烟雾：也称伦敦型烟雾，最早发生在英国伦敦。由于燃煤而排放出来的SO2、颗粒物以及由SO2氧化所形成的硫酸盐颗粒物所造成的大气污染现象。硫酸烟雾的形成：在锰、铁及氨的催化作用下，SO2被氧化成SO3，SO3与H2O及其它物质形成硫酸盐，再与SO2及颗粒物一起形成硫酸烟雾。,硫酸型烟雾,1872年英国科学家史密斯分析了伦顿市雨水成份，发现它呈酸性，且农村雨水中含碳酸铵，酸性

12、不大；郊区雨水含硫酸铵，略呈酸性；市区雨水含硫酸或酸性的硫酸盐，呈酸性。于是史密斯首先在他的著作空气和降雨：化学气候学的开端中提出“酸雨”这一专有名词。,酸性降雨,酸雨是跨越国界的公害之一 主要致酸物质:硫酸、硝酸、有机酸 酸雨的前体物：SO2、NOx、有机物 pH值小于 的雨雪或其他形式的大气降水,5.6,？,温室效应,如近地面大气中水汽和CO2等量增加，它们对 地面长波辐射的吸收，使近地面与大气之间形 成一个绝热层，热 量得以保 持，从而导致全球 气温升高，产生温室效应（Greenhouse Effect）,臭氧层破坏,由于各类臭氧消除反应，使平流层中臭氧浓度降低，甚至在某些区域产生“空洞

13、”。1983年前后，科学家通过气球和气象卫星的监测，首先发现南极上空的臭氧空洞；1986年又在北极上空发现臭氧薄层区和空洞。近年来又有更多报道显示薄层区还在扩展，日益迫近人类密集的中纬度区，包括美、欧、亚洲各国上空。大量氟氯烃化合物的使用和排放，是造成臭氧层破坏的主要原因。,1985年保护臭氧层维也纳公约1987年保护臭氧层的重要历史性文件蒙特利尔议定书在加拿大签署。1990年通过蒙特利尔议定书伦敦修正案。1992年通过哥本哈根修正案。预计到2050年臭氧空洞可望开始恢复。9月16日“国际保护臭氧层日”。,思考题,人类在宇宙探索中的各种第一次成果地球大气组成及结构大气污染：八大公害，光化学烟雾，硫酸型烟雾，酸雨，温室效应，臭氧层破坏等阐述人类活动造成的哪些大气环境污染、原因及减缓方案,