大氣的物理過程有哪些

㈠ 大氣物理學與大氣環境的介紹

大氣物理學與大氣環境：大氣物理： 旨在研究大氣中發生的宏微觀物理過程，揭示它們之間的相互聯系和制約的依存關系。掌握現代人工影響天氣基本理論和技能，探討人工影響天氣的新途徑和新方法。大氣環境： 研究包括污染成分在內的氣體與氣是物質在大氣層內擴散、輸送和運動規律和它們在大氣中經歷的物理和化學過程以及大氣中的二次污染物的形成機理及其影響。

㈡ 大氣之間的非絕熱過程有哪些

非絕熱加熱（diabatic heating）是系統和外界之間的熱量交換過程。非絕熱加熱過程主要包括①輻射②感熱輸送③潛熱釋放，對中期和長期天氣過程以及氣候的形成和變化，都有重要的作用

系統和外界之間的熱量交換過程。如把大氣作為整體來考慮，非絕熱加熱過程主要包括：

（1）輻射：大氣的最根本能源是太陽輻射。但它只有一小部分直接為大氣所吸收；一部分被地表面吸收，使地面增溫；其餘則被地球和大氣反射回宇宙空間（見大氣環流的能量平衡和轉換）。此外，大氣還吸收地面的長波輻射，同時大氣本身也放射長波輻射。通過輻射過程，大氣可以獲得或喪失能量。

（2）感熱輸送：通過傳導、湍流和對流等過程，將地面的熱量輸送給大氣。

（3）潛熱釋放：空氣中水汽的凝結或凝華過程和水滴的凍結過程，都將有大量的潛熱釋放，這是對流層大氣獲得熱能的重要方式之一。除上述非絕熱加熱之外，還有在高層大氣中的化學和光化學效應釋放能量（見大氣化學、平流層和中層大氣物理學、大氣臭氧層）。非絕熱加熱過程對中期和長期天氣過程以及氣候的形成和變化，都有重要的作用。

非絕熱加熱對大氣局地擾動位能的影響和機理

編輯

研究背景

在經典大氣能量學框架下，全位能被分解為可以釋放轉化成動能的有效部分和不可釋放的無效部分。對於這一能量有效性問題的研究，人們通常使用大氣有效位能的基本概念，基於此來探討位能與動能的轉換、能量循環以及大氣環流的維持，並將其拓展到海洋能量學的研究中。但以往這些研究中，有效位能的概念大多隻具有全球平均意義，反映了大氣或海洋系統的整體能量有效性。然而，大氣系統內部的能量收支、分布與轉化都具有明顯的局地性特徵，這種具有明顯局地意義的能量異常變化必然會對局地大氣環流的變化產生顯著影響。因此，考察局地能量有效性問題對於了解局地大氣環流的變動極為重要。

大氣能量學的變化與作為大氣外源的非絕熱加熱關系尤為密切。大氣環流的異常變化與大氣輻射強迫、潛熱釋放以及下墊面加熱等非絕熱過程緊密關聯。非絕熱加熱對全球和局地的大氣能量有效性均具有顯著影響。因此，在前面研究基礎上，進一步探討非絕熱加熱對擾動位能的影響特徵和相關機理，對於理解擾動位能與非絕熱加熱的關系以及擾動位能主模態的形成問題具有重要意義。考察擾動位能與代表非絕熱加熱的變數場之間的耦合相關特徵，進而揭示非絕熱加熱對於代表局地能量有效性特徵的擾動位能的影響機理。[1]

資料和方法

利用美國NCEP/NCAR(National Centers for Environment Prediction/National Center for Atmospheric Research)再分析資料，所用資料時段為1948--2004年，每年取冬季(11月一次年3月)作為研究對象；格點資料解析度取為5°×5°，主要針對熱帶(南北緯30°之間)北半球熱帶外地區(20°N以北到極地)進行分析。所用變數分別為計算得到的整層積分的擾動位能，各標准氣壓層的三維大氣溫度場和風場，以及表面溫度場和氣壓場。使用的海表溫度(Sea Surface Temperature，SST)數據集為美國氣候資料中心提供的擴展重構的海表溫度資料。

大氣中的非絕熱加熱是維持大氣環流運轉和發展天氣系統的主要熱力強迫因子。非絕熱加熱(冷卻)過程構成了大氣內能的源(匯)項，並在大多數天氣現象(如對流、鋒面、天氣系統等)中起著決定性作用。非絕熱加熱率的估算一般有直接和間接的方法。對於直接方法，通過分別估計非絕熱加熱各分量，例如潛熱釋放可以從降水率來估計或從向外長波輻射來估算。然而，這樣的估計通常不能反映非絕熱加熱的垂直分布特徵，而且，一般也不可能對全球尺度的不同非絕熱加熱各分量有較為可信的估計。對於間接方法，它是利用熱力學能量方程，從大氣環流資料來計算作為剩餘項的非絕熱加熱。其優點是完整的三維空間的大氣環流資料可供利用，而這些資料的觀測精度相對比較可靠，而且，如果非絕熱加熱是從現代數值天氣預報模式提供的分析資料間接計算得到的，那麼這種余差法是最為准確的。通過直接利用現有各個層次上再分析資料等計算非絕熱加熱率的方法，我們得到了全球三維空間非絕熱加熱(視熱源)分布。擾動位能與非絕熱加熱場之間耦合關系通過奇異值分解(Singular Value Decomposition，SVD)分析技術加以實現。有關這一方法的說明詳見文獻[2]附錄。

結論與討論

天氣和氣候異常現象與大氣系統內部的局地能量源(匯)密切相關，而這與非絕熱加熱是密不可分的。旨在考察非絕熱加熱對大氣擾動位能的影響特徵，並在此基礎上初步探討其機理問題。分析結果表明，海表溫度和擾動位能二者主耦合型與ENSO變率關系密切，而海溫異常對熱帶外擾動位能的影響模主要在太平洋一北美區域存在顯著信號，此外，全球表面溫度對大氣擾動位能有很顯著的影響特徵。在進一步研究了大氣中視熱源與擾動位能的相關機理問題後，結果顯示，低緯地區兩場仍主要以ENSO模態為主要耦合型，而在熱帶外地區相關關系要弱一些，視熱源異常耦合模態表現出與北半球環狀模類似的特點。

熱帶非絕熱加熱對熱帶外地區大氣環流異常的影響作用，可能是通過局地擾動位能的途徑加以實現的，回答這一問題，需要借鑒以往關於低緯加熱異常與中高緯環流異常的關系和機制研究工作。

㈢ 大氣是由哪些氣體構成的

地球的周圍包圍著一層厚厚的被子——大氣，人類就居住在這層大氣的底部。這看不見、摸不著的大氣圈裡，發生著種種有趣的自然現象，為人類的生存提供了可靠的保障。

大氣的成分很復雜，除了氧氣和氮氣外，還有氫、二氧化碳、氦、氖、氬、氪、氙、臭氧等氣體。氮和氧分別佔了空氣總容積的78.09%和20.95%，其他氣體的總和還不到空氣總容積的1%。大氣層中還含有一定數量的水和各種塵埃雜質，是形成雲、雨、霧、雪的重要物質。

大氣圈裡的空氣雖然看不見，但質量大得驚人。據科學家估算，整個地球周圍有5000多億噸重的空氣。住在地球上的人，如果沒有人體內向外的壓力，會被壓得粉身碎骨。由於地球引力的作用，大氣質量的十分之九都集中在近地面的16公里以內的大氣層里。離地面越高，空氣就越稀薄。

地球大氣圈的厚度大約有二三千公里。由於各個不同高度上的大氣特性不同，因此，氣象學家往往把大氣劃分為幾個層次。

距地球表面最近的一層叫對流層。在中緯度地區的平均厚度為10～12公里，在赤道地區的為16～18公里，兩極地區的為7～10公里。對流層的主要特點是氣溫隨高度升高而降低，離地面愈遠溫度愈低。對流層內空氣具有強烈的垂直和水平對流運動，從而導致了水的三態變化，產生了一系列物理變化過程。風霜雨雪、雲霧冰雹等變化多端的天氣現象，都發生在對流層內。

從對流層往上到50公里的高空是平流層。這里空氣稀薄，水氣和塵埃很少，氣流以水平運動為主，而且很平穩，所以很適宜於飛機飛行。從平流層再往上到85公里的高空是中間層。這一層的氣溫隨高度升高而降低，最高處可到-90℃左右。中間層的頂部有少量水分，偶爾還能見到銀白色的夜光雲。

從85公里到500公里這一層，稱為熱層或暖層。它的特點是溫度隨高度升高而升高，在距地面400公里的高空，溫度可達3000～4000℃。這一層里的氧原子和氮原子處於電離狀態，所以又被稱為電離層。來自地表某個地點的無線電波，必須經過電離層的反射，才能傳到世界各地。

熱層以上就是大氣的外層了。它的下限約在800～1000公里，上限可伸展到3000公里。這里是地球大氣與星際空間的過渡地帶。因為這一層的空氣非常稀薄，溫度又高，一些高速運動的空氣分子和原子拚命掙脫地球引力的速縛，逃逸到宇宙太空中去，所以，這一層又稱為散逸層。

㈣ 大氣成分經歷了哪些變化

時間
原始大氣出現於距今約46億年以前，比人類出現的時間約早三個量級（人類出現距今數百萬年），比人類最初出現文字記載的時間約早六個量級（文字出現距今數千年）。

特點
所以人類無法獲得各階段的大氣樣本，只好依靠所發現的地層征跡和太陽系各行星上大氣的資料（見行星大氣），結合自然演化規律以及物理學、化學、生物學的理論和實驗等，用模擬方法或邏輯推理進行研究。但所得的資料仍十分零星，而且地球大氣的演化史，前同星系、太陽系、行量起源相銜接，後同人類對大氣的影響相聯系，本身又和地球的地質發展史、生命發展史等密切相關，加上研究其演變所牽涉到的學科很多，除大氣科學本身外，和天文學、地質學、生物學、物理學、化學等，都有密切關系，所以要把一鱗半爪的資料串聯為在地區上能橫向調諧、在時間上能縱向連貫，在各學科研究結果間又能互相補充、互相印證，基本上符合自然發展規律，能科學地說明現在大氣成分和結構機理的地球大氣演化史，是十分困難的。一些學者提出了地球大氣的多種演變模式，這些模式往往由於研究者的主要專業的局限，作資料處理時所強調的方面不同，在許多細節上，難以統一認識，但模式的輪廓仍有其共同性，與細節相比，還是具有一定穩定性的。
地球大氣的演化經歷了原始大氣、次生大氣和現在大氣三代。
原始大氣
原始大氣的形成與星系的形成密切有關。宇宙中存在著許多原星系，它們最初都是一團巨大的氣體，主要成分是氫。以後原星系內的氣體，團集成許多中心，在萬有引力作用下，氣體分別向這些中心收縮。出現了許多原星體，愈收縮則密度愈大，密度愈大則收縮愈快，使原星體內原子的平均運動速率愈來愈大，溫度也愈來愈高。當溫度升高到攝氏1000萬度以上時，原星體會發生核反應，出現四個氫原子聚變為一個氦原子的過程。較大的原星體的核反應較強，能聚變成較重的元素。按照愛因斯坦能量（E）和質量（m）方程E = mc2（c為光速），這些聚變過程會伴生大量輻射能，使原星體轉變為發光的恆星體。恆星體內部存在復雜的核反應，在氫的消耗過程中，較重元素的豐度漸漸增多，並形成一些更重要的元素，光譜分析的結果是，原子豐度隨原子序數增大而減少。
特別巨大的星體，內部核反應特強，能使星體爆裂，形成超新星，它具有強大的爆炸壓強，使其中已形成的不同原子量的元素裂成碎片，散布到星際空間中去，造成宇宙塵和氣體雲，隨後冷卻成暗雲。這樣，超新星的每一次爆炸，都進一步使星系內增加更多的較重元素，使星際空間內既有大量氣體（以氫、氦為主），又有固體微粒。太陽系是銀河系中一個旋臂空間內的氣體原星體收縮而成的，因此它包含有氣體和固體微粒。太陽系的年齡估計為46～50億年，銀河系的歷史約比太陽系長2～3倍。原太陽系中彌漫著冷的固體微粒和氣體，它們是形成行星、衛星及其大氣的原料。在原太陽系向中心收縮時，其周圍繞行的固體微粒和氣體，也分別在引力作用下凝聚成行星和衛星。關於太陽、行星、衛星是否同時形成，尚有不同意見：有的認為是同時形成的，有的認為是先形成太陽，後形成行星及衛星，有的認為衛星是行星分裂出的，也有認為行星和衛星的形成早於太陽。但對地球的形成約在距今46億年前，則是比較一致的看法。原地球是太陽系中原行星之一。它是原太陽系中心體中運動的氣體和宇宙塵借引力吸積而成。它一邊增大，一邊掃並軌道上的微塵和氣體，一邊在引力作用下收縮。隨著「原地球」轉變為「地球」，地表漸漸冷凝為固體，原始大氣也就同時包圍地球表面。

次生大氣
地球原始大氣的消失不僅是太陽風狂拂所致，也與地球吸積增大時溫度升高有關。溫度升高的原因不僅是吸積的引力能轉化為熱能所致，流星隕石從四面八方打擊固體地球表面，其動能也會轉化為熱能。此外，地球內部放射性元素如鈾和釷的衰變也釋放熱能。上述這些發熱機制都促使當時地球大氣中較輕氣體逃逸。發熱機制除使當時大氣中較輕氣體向太空逃逸外，還起到為產生次生大氣准備條件的另外兩種作用。①使被吸積的C1型碳質球粒隕石中某些成分因升溫而還原，使鐵、鎂、硅、鋁等還原分離出來，由於它們的比重不等，造成了固體地球的重力不穩定結構。但由於它們都是固體，沒有自動作重力調整的可能。②使地球內部升溫而呈熔融狀態。這一作用十分重要。因為它使原來不能作重力調整的不穩定固體結構熔融，可通過對流實現調整，發生了重元素沉向地心、輕元素浮向地表的運動。這個過程在整個地質時期均有發生，但在地球形成初期尤為盛行。在這種作用下，地球內部物質的位能有轉變為宏觀動能和微觀動能的趨勢。微觀動能即分子運動動能，它的加大能使地殼內的溫度進一步升高，並使熔融現象加強。宏觀動能的加大，使原已堅實的地殼發生遍及全球的或局部的掀裂。這兩者的結合會導致造山運動和火山活動。在地球形成時被吸積並錮禁於地球內部的氣體，通過造山運動和火山活動將排出地表，這種現象稱為「排氣」。地球形成初期遍及全球的排氣過程，形成了地球的次生大氣圈。這時的次生大氣成分和火山排出的氣體相近。而夏威夷火山排出的氣體成分主要為水汽（約佔79%）和二氧化碳（約佔12%）。但根據H.D.霍蘭（1963）的研究，在地球形成初期，火山噴發的氣體成分和現代不同，他們以甲烷和氫為主，尚有一定量的氨和水汽。次生大氣中沒有氧。這是因為地殼調整剛開始，地表金屬鐵尚多，氧很易和金屬鐵化合而不能在大氣中留存，因此次生大氣屬於缺氧性還原大氣。次生大氣形成時，水汽大量排入大氣，當時地表溫度較高，大氣不穩定對流的發展很盛，強烈的對流使水汽上升凝結，風雨閃電頻仍，地表出現了江河湖海等水體。這對此後出現生命並進而形成現在的大氣有很大意義。次生大氣籠罩地表的時期大體在距今45億年前到20億年前之間。

現在大氣
由次生大氣轉化為現在大氣，同生命現象的發展關系最為密切。地球上生命如何出現是長期爭論的問題。А.И.奧巴林（1924）最早提出生命現象最初出現於還原大氣中的看法，其後有S.L.米勒（1952）等人在實驗室的人造還原大氣中，用火花放電的辦法制出了一些有機大分子，如氨基酸和腺嘌呤等。腺嘌呤是脫氧核糖核酸和核糖核酸的主要成分。所以這種實驗有一定意義。但20世紀60、70年代人們利用射電望遠鏡發現在星際空間就有這些有機大分子，例如氨亞甲胺(CH2NH）、氰基(CN）、乙醛(CH3CHO）、甲基乙炔(CH3C2H）等。他們又曾將隕星粉末加熱，發現有乙腈(CH3CN）等揮發性化合物和腺嘌呤等非揮發性化合物。於是認為生命的根苗可能存在於星際空間。但無論如何，即使「前生命物質」來自星際空間，但最簡單的最早的生命，仍應出現於還原大氣中。這是因為在氧氣充沛的大氣中，最簡單的生命體易於分解、難以發展。

氮和氬的形成
正如現在大氣中的二氧化碳，最初有一部分是由次生大氣中的甲烷和氧起化學作用而產生的一樣，現在大氣中的氮，最初有一部分是由次生大氣中的氨和氧起化學作用而產生。火山噴發的氣體中，也可能包含一部分氮。在動植物繁茂後，動植物排泄物和腐爛遺體能直接分解或間接地通過細菌分解為氣體氮。氧雖是一種活潑的元素，但是氮是一種惰性氣體，所以在常溫下它們不易化合。這就是為什麼氮能積集成大氣中含量最多的成分，且能與次多成分氧相互並存於大氣中的原因。至於現在大氣中含量占第三位的氬，則是地殼中放射性鉀衰變的副產品。

氧和二氧化碳的形成和變化
在綠色植物尚未出現於地球上以前，高空尚無臭氧層存在，太陽遠紫外輻射能穿透上層大氣到達低空，把水汽分解為氫、氧兩種元素。當一部分氫逸出大氣後，多餘的氧就留存在大氣中。在此過程中，因太陽遠紫外線會破壞生命，所以地面上就不能存在生命。初生的生命僅能存在於遠紫外輻射到達不了的深水中，利用局地金屬氧化物中的氧維持生活，以後出現了氧介酶(Oxygen-mediating enzymes），它可隨生命移動而供應生命以氧，使生命能轉移到淺水中活動，並在那裡利用已被淺水過濾掉有害的紫外輻射的日光和溶入水中的二氧化碳來進行光合作用以增長軀體，從而發展了有葉綠體的綠色植物。於是光合作用結合水汽的光解作用使大氣中的氧增加起來。大氣中氧的組分較多時，在高空就可能形成臭氧層。這是氧分子與其受紫外輻射光解出的氧原子相結合而成的（見大氣臭氧層）。臭氧層一旦形成，就會吸收有害於生命的紫外輻射，低空水汽光解成氧的過程也不再進行。於是在低空，綠色植物的光合作用成為大氣中氧形成的最重要原因。這時生命物因受到了臭氧層的屏護，不再受遠紫外輻射的侵襲，且能得到氧的充分供應，就能脫離水域而登陸活動。總之，植物的出現和發展使大氣中氧出現並逐漸增多起來，動物的出現借呼吸作用使大氣中的氧和二氧化碳的比例得到調節。此外，大氣中的二氧化碳還通過地球的固相和液相成分同氣相成分間的平衡過程來調節。
一般在現在大氣發展的前期，地球溫度尚高時，水汽和二氧化碳往往從固相岩石中被釋放到大氣中，使大氣中水汽和二氧化碳增多。另外大氣中甲烷和氧化合時，也能放出二氧化碳。但當現在大氣發展的後期，地球溫度降低，大氣中的二氧化碳和水汽就可能結合到岩石中去。這種使很大一部分二氧化碳被錮禁到岩石中去的過程，是現在大氣形成後期大氣中二氧化碳含量減少的原因。再則，一般溫度愈低，水中溶解的二氧化碳量就愈多，這又是現在大氣形成後期二氧化碳含量比前期大為減少的原因之一。因為現在大氣的溫度比早期為低。
大氣中氧含量逐漸增加是還原大氣演變為現在大氣的重要標志。一般認為，在太古代晚期，尚屬次生大氣存在的階段，已有厭氧性菌類和低等的藍藻生存。約在太古代晚期到元古代前期，大氣中氧含量已漸由現在大氣氧含量的萬分之一增為千分之一。地球上各種藻類繁多，它們在光合作用過程中可以製造氧。在距今約 6億年前的元古代晚期到古生代初的初寒武紀，氧含量達現在大氣氧的百分之一左右，這時高空大氣形成的臭氧層，足以屏蔽太陽的紫外輻射而使淺水生物得以生存，在有充分二氧化碳供它們進行光合作用的條件下，浮游植物很快發展，多細胞生物也有發展。大體到古生代中期（距今約4億多年前）的後志留紀或早泥盆紀，大氣氧已增為現在的十分之一左右，植物和動物進入陸地，氣候濕熱，一些造煤樹木生長旺盛，在光合作用下，大氣中的氧含量急增。到了古生代後期的石炭紀和二疊紀（分別距今約3億和2.5億年前），大氣氧含量竟達現有大氣氧含量的3倍，這促使動物大發展，為中生代初的三疊紀（距今約 2億年前）的哺乳動物的出現提供了條件。由於大氣氧的不斷增多，到中生代中期的侏羅紀（距今約1.5億年前），就有巨大爬行動物如恐龍之屬的出現，需氧量多的鳥類也出現了。但因植物不加控制地發展，使光合作用加強，大量消耗大氣中的二氧化碳。這種消耗雖可由植物和動物發展後的呼吸作用產生的二氧化碳來補償，但補償量是不足的，結果大氣中二氧化碳就減少了。二氧化碳的減少必導致大氣保溫能力減弱、降低了溫度（見溫室效應），使大氣中大量水分凝降，改變了天空陰霾多雲的狀況。因此，中緯度地帶四季遂趨分明。降溫又會使結合到岩石中和溶解到水中的二氧化碳量增多，這又進一步減少空氣中二氧化碳的含量，從而使大氣中充滿更多的陽光，有利於現代的被子植物（顯花植物）的出現和發展。由於光合作用的原料二氧化碳減少了，植物釋出的氧就不敷巨大爬行類恐龍呼吸之用，再加上一些尚有爭議的原因（例如近來有不少人認為恐龍等的絕滅是由於星體與地球相碰發生突變所致），使恐龍之類的大爬行動物在白堊紀後期很快絕滅，但能夠適應新的氣候條件的哺乳動物卻得到發展。這時已到了新生代，大氣的成分已基本上和現在大氣相近了。可見從次生大氣演變為現在大氣，氧含量有先增後減的跡象，其中在古生代末到中生代中期氧含量為最多。

人類活動對大氣成分的影響
地球自形成到現代，經歷了原始大氣、次生大氣和現在大氣三個階段。但現在大氣的成分，也不是永不再變的，它將隨著今後自然條件的變化及人類活動的影響而發生變化。例如自然界的氮在一定時期內近似地保持平衡。但是人畜的大量繁殖，使大氣中自由氮轉變為固定態氮的量不斷增加。又根據統計，自1950年到1968年，為了生產肥料，每年所固定的氮量約增加5倍，這必然會影響大氣中氮的含量。大氣中氧和二氧化碳也受到人畜繁殖和人類活動的影響。例如人畜的增多，必增加大氣中的二氧化碳而減少大氣中的氧。人類砍伐林木必將減弱全球光合作用的過程，從而減少大氣中的氧含量，而燃燒和工業活動又有消耗大氣中的氧並增加大氣中二氧化碳的作用。此外，人類的工業活動還增加了大氣中一些前所未有的污染物，它們也影響了大氣的組分（見空氣污染氣象學、人類活動對氣候的影響）。

㈤ 大氣對地物光譜的物理過成

空間物理學研究的主要是宇宙空間環境下的物理過程，包括行星大氣層、電離層 、磁層的基本模型與恆星活動等星體引發的物理現象變化規律和宇宙真空環境下稀薄氣體、高能反應等現象的規律；
大氣物理學研究的主要是地球大氣的物理變化規律，包括聲、光、電、輻射、雲、降水等大氣現象和近地面層、平流層、中層大氣等氣象變化規律；
天體物理學研究的主要是宇宙中天體的物理現象，包括天體的形態、結構、化學組成、物理狀態和演化規律等等。

㈥ 太陽輻射經過大氣時產生哪些物理過程

太陽輻射經過大氣時產生哪些物理過程答：地球是被一層約1000千米厚的氣體所包
圍,該層氣體稱大氣層。太陽輻射通過大氣層過濾
照射到地面,是地球上主要能量來源,也是被動遙感 系統中主要的輻射源。

㈦ 原始大氣變成大氣是物理變化還是化學變化

二者都有。
原始大氣的濃厚程度和現代大氣完全不一樣，類似氧氣，二氧化碳，來氮氣的釋放填充過程當然是物理過程。
而原始大氣擁有非常多還原性的氣體，現代大氣中自氧氣卻擁有強氧化性，知還原性氣體一個都看不見了，在這個道過程中，二氧化碳，氧氣還因植物光合作用，生物呼吸作用進行調控，這個過程無論如何看都是化學過程。

㈧ 大氣系統能量平衡主要包括哪些物理過程

如把大氣作為整體來考慮，物理過程主要包括:①輻射。大氣的最根本能源是太陽輻射。但它只有一小部分直接為大氣所吸收;一部分被地表面吸收，使地面增溫;其餘則被地球和大氣反射回宇宙空間(見大氣環流的能量平衡和轉換)。此外，大氣還吸收地面的長波輻射，同時大氣本身也放射長波輻射。通過輻射過程，大氣可以獲得或喪失能量。②感熱輸送。通過傳導、湍流和對流等過程，將地面的熱量輸送給大氣。③潛熱釋放。空氣中水汽的凝結或凝華過程和水滴的凍結過程，都將有大量的潛熱釋放，這是對流層大氣獲得熱能的重要方式之一。

㈨ 大氣保溫作用的生產可歸納為哪三個物理過程

㈩ 大氣基本物理性狀有哪些

大氣，就是包圍地球的空氣。而天氣，從現象上來講，絕大部分是大氣中水分變化的結果。在太陽輻射、下墊面強迫作用和大氣環流的共同作用下，形成的天氣的長期綜合情況稱為氣候。大氣污染對大氣物理狀態的影響，主要是引起氣候的異常變化。這種變化有時是很明顯的，有時則以漸漸變化的形式發生，為一般人所難以覺察，但任其發展，後果有可能非常嚴重。

大氣是指在地球周圍聚集的一層很厚的大氣分子，稱之為大氣圈。像魚類生活在水中一樣，人類生活在地球大氣的底部，並且一刻也離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍，人類的發展，提供了理想的環境。它的狀態和變化，時時處處影響到人類的活動與生存。

大氣科學是研究大氣圈層的一門科學。它研究大氣的具體情況，包括組成大氣的成分、這些成分的分布和變化、大氣的結構、大氣的基本性質和主導狀態的運動規律。大氣的運動變化是由大氣中熱能的交換所引起的，熱能主要來源於太陽，熱能交換使得大氣的溫度有升有降。空氣的運動和氣壓系統的變化活動，使地球上海陸之間、南北之間、地面和高空之間的能量和物質不斷交換，生成復雜的氣象變化和氣候變化。大氣科學將從氣壓的變化、氣壓分布不均形成的氣壓場和氣壓系統、各層大氣中空氣運動的各種情況、風的現象和性質等方面，深入研究大氣中各種環流系統、天氣系統，以及基於流體力學、熱力學研究大氣運動的本質和現象。天氣，從現象上來講，絕大部分是大氣中水分變化的結果。在太陽輻射、下墊面強迫作用和大氣環流的共同作用下，形成的天氣的長期綜合情況稱為氣候。大氣科學將研究氣候的成因，不同區域的氣候狀況，氣候變遷以及人類活動對氣候的影響等問題。

大氣污染對大氣物理狀態的影響，主要是引起氣候的異常變化。這種變化有時是很明顯的，有時則以漸漸變化的形式發生，為一般人所難以覺察，但任其發展，後果有可能非常嚴重。大氣是在不斷變化著的，其自然的變化進程相當緩慢，而人類活動造成的變化禍在燃眉，已引起世界范圍的殷切關注，世界各地都已動員了大量人力、物力，進行研究、防範、治理。控制大氣污染，保護環境，已成為當代人類一項重要事業。

整個地球大氣層按其成分、溫度、密度等物理性質在垂直方向上的變化，世界氣象組織把它分為五層，自下而上依次是：對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。

對流層是緊貼地面的一層，它受地面的影響最大。因為地面附近的空氣受熱上升，而位於上面的冷空氣下沉，這樣就發生了對流運動，所以把這層叫做對流層。它的下界是地面，上界因緯度和季節而不同。

在對流層的頂部，直到高於海平面50-55公里的這一層，氣流運動相當平衡，而且主要以水平運動為主，故稱為平流層。

平流層之上，到高於海平面85公里高空的一層為中間層。這一層大氣中，幾乎沒有臭氧，這就使來自太陽輻射的大量紫外線白白地穿過了這一層大氣而未被吸收，所以，在這層大氣里，氣溫隨高度的增加而下降的很快，到頂部氣溫已下降到-83℃以下.由於下層氣溫比上層高，有利於空氣的垂直對流運動，故又稱之為高空對流層或上對流層。

從中間層頂部到高出海面800公里的高空，稱為暖(熱)層，又叫電離層。這一層空氣密度很小，在700公里厚的氣層中，只含有大氣總重量的0.5%。暖層里的氣溫很高，據人造衛星觀測，在300公里高度上，氣溫高達1000℃以上。所以這一層叫做暖層或者熱層。