大气中二氧化碳、臭氧、水蒸气、悬浮水滴和云层中冰晶以及卤代烃等微量气体能有效的吸收地面辐射中各波段譜线,随后吸收的辐射又被这些气体以相同的波长发射,一部分返回地面。这样,大气就像一个“玻璃屋顶”,屋顶与地面之间形成一个“温室”,可以对地面起保温作用。
我们已经知道,地球是一个辐射体,且可以粗略的视之为黑体。如图 。受太阳辐射输入能量后,地面温度不断升高,直到发射能量与注入能量平衡为止。达到平衡时的简化关系式为:
现在我们假设在地面之上15km处安装一个玻璃屋顶,其温度为-30℃,如图 。假定该屋顶是一个不完全理想的黑体(即能吸收也能辐射),考虑新的能量平衡,对玻璃屋顶来说有:
(三)温室气体
能吸收地表辐射并产生温室效应的大气气体,就称为温室气体。地表热以红外线形式散入大气,多数被大气中的水气吸收。只在7~13微米波段的部分,水的吸收能力很弱,而其他温室气体在此有强烈吸收带,从而引起温室效应。
(四)地球温暖化及防治对策
引起全球气温升高的原因很多,除温室效应外,还有(1)近期太阳黑子活动周期缩短,太阳输出能量增多;(2)近10年来海水对流减弱,影响地球热量和二氧化碳向海底(3)11年前发生的厄尔尼诺现象至今还在延续。
为了抑制全球气温继续上升,并且一些因素又是非人力所能及,所以人们只有将目光转向温室气体,并提出了如何从火力发电站烟气中脱除co2的很多方法。主要包括(1)物理法,有膜分离法、用甲醇的湿式吸收法、用分
子筛的干式吸附法等;(2)化学法,用naoh吸收co2后生成na2co3,再将naoh、o2和h2、co2,后两者可经催化合成得到新产品ch3oh;(3)物理化学法,利用电子束照射使co2得以分解的方法。此外还有植树造林、节能和转变能源等。
第二节 水圈
一、天然水的分布
全球水和我国水的分布情况(见课本26页)
二、天然水的化学组成
量因时因地而异。
天然水与淡水的区别(见课本30页) 第三节 岩石—土壤圈 一、土壤的组成 土壤是由固体、液体和气体三相共同组成的多相体系,它们的相对含土壤矿物质 固相 土壤有机质 液相 气相
1、土壤矿物质
(1)原生矿物
主要有石英、长石类、云母类、辉石、角闪石、橄榄石、赤铁矿、磁铁矿、黄铁矿等。一般都经风化为次生矿物。
岩石化学风化分为三个历程,即氧化、水解和酸性水解。(以橄榄石为例)
(2)次生矿物
主要有三类:简单盐类、三氧化物类和次生铝硅酸盐类。
(1)简单盐类:方解石(caco3)、白云石( )、石膏( )、泻盐( )、岩盐( )、芒硝( )、水氯镁石( )等,结构简单,常见于干
旱和半干旱地土壤中。
(2)三氧化物类:针铁矿( )、赤铁矿( )、三水铝石( )等,结构较简单,常见于湿热的热带和亚热带地区的土壤中。
(3)次生铝硅酸盐类:在干旱和半干旱地气候条件下,风化程度低,形成伊利石;在温暖湿润或半湿润的气候条件下,形成蒙脱石;在湿热气候条件下,形成高岭石。
2、土壤有机质
土壤有机质是土壤中含碳有机化合物的总称。来源见图。
3、土壤水分
土壤水分是土壤的重要组成部分,主要来源:(1)大气降水和灌溉(2)在接近地面2—3m的地下水是上层土壤水分的重要来源(3)空气中的水蒸气遇冷凝成为土壤水分。
土壤水分并非是纯水,实际上是土壤中成分和污染物溶解形成的溶液,即土壤溶液。土壤溶液中常见的溶质有: