地理必修一大气垂直分层与受热情况.ppt

1、第三节第三节 大气环境大气环境 -对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程 干干洁洁空空气气水汽水汽固体杂质固体杂质ABC低层大气的组成低层大气的组成干洁空气的组成干洁空气的组成N2O2其它其它78%一、大气的组成一、大气的组成大气的组成成分及其作用大气的组成成分及其作用三大组成成分三大组成成分作用作用干干洁洁空空气气氧氧氮氮二氧化碳二氧化碳臭氧臭氧含量含量21%生物维持生命活动所必须的物质生物维持生命活动所必须的物质含量含量78%、组成生物体的基本成分、组成生物体的基本成分光合作用的原料、光合作用的原料、“温室效应温室效应”吸收紫外线，吸收紫外线，“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”成云致雨

2、的必要条件、成云致雨的必要条件、强烈吸收长波辐射，影响气温强烈吸收长波辐射，影响气温成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件水水 汽汽固体杂质固体杂质人类活动大气污染人类活动对大气组成的影响CO2增多O3减少SO2增多全球气候变暖酸雨危害臭氧空洞气温（）高度（千米）5012高高层层大大气气平平流流层层对对流流层层宇宙火箭 人造卫星极光流星气温垂直分布积雨云-1006020-20-60一、大气的垂直分层1、对流层和平流层随距地表高度的增加温度发生什么变化？对流层温度随高度的增加而降低原因：地面辐射是对流层大气的直接热源平流层随高度的增加而增加。原因：平流层中有臭氧O3，臭氧 吸收紫外线，太阳辐射是平

3、流层大气 的主要热源。2、为什么飞机适合在平流层中飞行？平流层气流以平流运动为主，大气比较稳定。1.对流层平均高度12千米；集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、固体杂质。是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层。气温随高度的增加而递减 1000米/6 天气现象复杂多变对流运动显著各纬度高度不同（1）概况：）概况：（2）特点）特点气温变化气温变化厚度厚度大气运动状况大气运动状况对流层对流层对流层主要特点对流层主要特点天气状况天气状况 8-18 8-18千米千米.因因纬度纬度和和季节季节的不同而不同。的不同而不同。随高度增加而递减（下热上随高度增加而递减（下热上冷）；上升冷）；上升10001

4、000米，下降米，下降6 6度度对流显著对流显著天气和气候变化显著。天气和气候变化显著。原因原因水汽尘埃含量多水汽尘埃含量多 原因原因热量主要来自地面辐射热量主要来自地面辐射 讨论：对流层气温上低下高，讨论：对流层气温上低下高，原因是什么？会引起哪些现象？原因是什么？会引起哪些现象？根据对流运动的规律，其厚度的根据对流运动的规律，其厚度的时空分布有何规律？时空分布有何规律？对流层厚度的变化对流层厚度的变化纬度纬度1718101210128989 N 90 60 30 0 30 60 90S厚度（厚度（KM)KM)5101520夏季：厚夏季：厚冬季：薄冬季：薄随季节变化随季节变化随纬度变化随纬度

5、变化上海：上海：夏季夏季16千米千米 冬季冬季11千米千米对流层的厚度为什么存在时空差异？对流层的厚度为什么存在时空差异？地表气温差异导致对地表气温差异导致对流强度不同。流强度不同。低纬度（0o30o）:中纬度（30o60o）:高纬度（60o90o）:1718km1112km89km对流层的高度随纬度的变化上冷下热，有利于空气的对流；上冷下热，有利于空气的对流；对流层的高度因纬度对流层的高度因纬度而异，低纬度地面受热多，对流旺盛，对流层高度可达而异，低纬度地面受热多，对流旺盛，对流层高度可达1718千米；高纬度地面受热少，对流运动弱，对流层高度千米；高纬度地面受热少，对流运动弱，对流层高度仅仅

6、89千米。千米。逆温现象：逆温现象：对流层由于热量主要直接来自地面辐射，所以海拔越高，气温对流层由于热量主要直接来自地面辐射，所以海拔越高，气温越低越低。一般情况下，海拔每上升。一般情况下，海拔每上升10001000米，气温下降米，气温下降6 6C C。有时。有时候出现下列情况：候出现下列情况：海拔上升，气温升高；海拔上升，气温升高；海拔上升海拔上升10001000米，米，气温下降幅度小于气温下降幅度小于6 6C C。这就是逆温现象。这就是逆温现象。逆温现象往往出现逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨。温度高度m正常现象正常现象温度高度m逆温

7、现象逆温现象逆温的形成 逆温的形成有自然原因、人为原因。逆温的形成有自然原因、人为原因。根据其成因可分为根据其成因可分为辐射逆温、地形逆温、辐射逆温、地形逆温、平流逆温、锋面逆温和城市逆温平流逆温、锋面逆温和城市逆温等。等。平流层平流层臭氧层臭氧层气温变化气温变化天气状况天气状况对流层对流层范围范围大气运动状况大气运动状况对流层顶至对流层顶至50-5550-55千米；臭氧层千米；臭氧层在在20-3020-30千米处千米处.随高度增加而上升随高度增加而上升(上热下冷上热下冷).).大气平流运动大气平流运动晴朗晴朗原因原因臭氧吸收太阳紫外线臭氧吸收太阳紫外线为何有利于高空飞行？为何有利于高空飞行？

8、水平运动，大气平稳；水平运动，大气平稳；天气晴朗，能见度好。天气晴朗，能见度好。2.平流层电离层反射无线电短波电离层反射无线电短波极光极光20003000千米的高空为地球大气的上界。千米的高空为地球大气的上界。80500千米的高空，有若干电离层。千米的高空，有若干电离层。特点：特点：w气压很低，密度很小。气压很低，密度很小。电电离离层层高层大气3.高层大气气温变化：随高度增加先降低又上升。大气的垂直分层大气的垂直分层垂直分垂直分层层高度分布高度分布气温垂直分布及原因气温垂直分布及原因大气运动特征大气运动特征平平流流层层对对流流层层低纬低纬_-中纬中纬_高纬高纬_1718km1012km89km

9、对流层顶到对流层顶到5055km平流层顶至平流层顶至20003000km1、气温随高度增加而递减、气温随高度增加而递减（0.6oC/100m）1、气温随高度增加、气温随高度增加而迅速增加而迅速增加对流运动显著对流运动显著1、水平运动为主水平运动为主2、主要的直接热源是、主要的直接热源是_地面地面高层高层大气大气大气质量的大气质量的3/4几乎几乎全部的水气、杂质全部的水气、杂质天气现象复杂多变天气现象复杂多变与人类关系最密切与人类关系最密切2、主要靠、主要靠O3吸收太阳紫外吸收太阳紫外线增温线增温2、水气、杂质少，水气、杂质少，能见度好，利于能见度好，利于高高空飞行空飞行。1、大气密度很小，气压

10、很低、大气密度很小，气压很低2、有电离层能反射无线电短波、有电离层能反射无线电短波1、“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开”的诗句反映了哪一层大气的特点：A、对流层 B、平流层 C、高层大气 D、电离层2、被誉为“地球生命保护伞”的大气成分是A、二氧化碳 B、水汽 C、固体尘埃 D、臭氧AD臭氧在大气中的含量虽少，但对地球生命却至关重要。3.臭氧层对地球生命起到保护作用，这是因为臭氧层能够()A降低大气温度 B吸收太阳紫外线辐射 C促发光化学反应 D分解人类活动排放的废气4.据观测，地球上空臭氧空洞现象最为严重的地方出现在()A青藏高原上空 B北极附近上空 C南极附近上空 D北美大陆上空BC()A

11、.B.C.D.5、图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是6、对短波通信具有重要意义的电离层位于A.层顶部 B.层底部C.层中部 D.层BD思考：思考：一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在一架飞机从北极出发，到达南极，飞行高度保持在1010千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？千米，该飞机依次经过哪些大气垂直分层中哪些层？纬度纬度1718101210128989 N 90 60 30 0 30 60 90S厚度（厚度（KM)KM)5101520平流层平流层对流层对流层平流层平流层二、对流层大气的受热过程二、对流层大气的受热过程 思考：假如到达大气上界的太阳辐射定为100，而实际上

12、最后到达地球表面的太阳辐射却只有47，这是什么原因造成的？大气对太阳辐射的削弱作用造成的大气对太阳辐射的削弱作用造成的（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用 紫紫 蓝蓝 青青 绿绿 黄黄 橙橙 红红太阳辐射可见光2、大气对太阳辐射的削弱作用，主要表现为哪几种形式？吸收、散射、反射思考：1、太阳辐射能量主要集中在哪个波段?1 1 1 1、从臭氧、二氧、从臭氧、二氧、从臭氧、二氧、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收化碳和水汽的吸收化碳和水汽的吸收化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸作用，可知大气吸作用，可知大气吸作用，可知大气吸收具有什么特性？收具有什么特性？收具有什么特性？收具有什么

13、特性？2 2 2 2、为什么大气直接、为什么大气直接、为什么大气直接、为什么大气直接吸收的太阳辐射能吸收的太阳辐射能吸收的太阳辐射能吸收的太阳辐射能量是很少的？量是很少的？量是很少的？量是很少的？1 1、吸收作用、吸收作用地地 面面高高高高层层层层大大大大气气气气平平平平流流流流层层层层对对对对流流流流层层层层臭氧大量吸收波长大臭氧大量吸收波长大臭氧大量吸收波长大臭氧大量吸收波长大于于于于0.1750.1750.1750.175微米的紫外线微米的紫外线微米的紫外线微米的紫外线二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收红外线红外线红外线红外线选择性选择性 大气对太阳

14、辐大气对太阳辐大气对太阳辐大气对太阳辐射中能量最强的射中能量最强的射中能量最强的射中能量最强的可见光吸收得很可见光吸收得很可见光吸收得很可见光吸收得很少，大部分少，大部分少，大部分少，大部分 可见可见可见可见光能够透过大气光能够透过大气光能够透过大气光能够透过大气到地面到地面到地面到地面吸收波长小于吸收波长小于吸收波长小于吸收波长小于0.1750.1750.1750.175微微微微米的紫外线米的紫外线米的紫外线米的紫外线2、散射作用：特点：具有选择性空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃参与的大气成分：参与的大气成分：波长越短越容易被散射思考：为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？波长较短的蓝色、波长较

15、短的蓝色、紫色光最容易被小的紫色光最容易被小的空气分子散射。空气分子散射。3、反射作用无选择性特点：特点：参与的大气成分：参与的大气成分：水汽、云水汽、云（最显著）（最显著）和浮尘和浮尘思考：为什么白天思考：为什么白天多云，温度不会太多云，温度不会太高？高？厚厚的云层阻挡了厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射，到达地面的太阳辐射，所以气温低。所以气温低。大气对太阳辐射的削弱作用小结：大气对太阳辐射的削弱作用小结：作用作用形式形式参与作用的参与作用的大气成分大气成分被削弱的光线被削弱的光线 作用特点作用特点吸收吸收 反射反射散射散射臭氧（平流层）臭氧（平流层）水汽、二氧化水汽、二氧化碳（对流层）碳

16、（对流层）紫外线紫外线红外线红外线吸收强烈，有选吸收强烈，有选择性，大部分可择性，大部分可见光可穿透见光可穿透云层、尘埃云层、尘埃各种波长同各种波长同样被反射样被反射无选择性，反无选择性，反射光呈白色射光呈白色空气分子、空气分子、微小尘埃微小尘埃蓝色光最蓝色光最易被散射易被散射向四面八方散向四面八方散射射 ，有选择性，有选择性1.1.阴天的白天气温比较低的原因？阴天的白天气温比较低的原因？大气对太阳辐射的削弱作用引起的，厚厚的云层阻大气对太阳辐射的削弱作用引起的，厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射，所以气温低。挡了到达地面的太阳辐射，所以气温低。2.2.晴朗的天空为什么是蔚蓝色的？晴朗的天空为什么是蔚蓝色的？大气的散射作用引起的，波长较短的蓝色、紫色光大气的散射作用引起的，波长较短的蓝色、紫色光最易被小的空气分子散射。最易被小的空气分子散射。3.3.日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是明亮的？明亮的？散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方，散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方，所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳，但天空仍很明亮。所以在黎明和