内容正文:
第三节 大气环境
第1课时 对流层大气的受热过程
学习目标:1.了解大气的垂直分层及其与人类的关系。2.理解太阳辐射、地面辐射、大气辐射的概念及影响它们强弱的因素;理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用,并能解释相关现象。(重难点)3.掌握太阳辐射在大气和地面之间的能量传递过程。(重点)
一、大气的垂直分层
垂直分层
气温特点
与人类关系
A对流层
随高度升高而降低
最为密切
B平流层
随高度升高而升高
适合飞机飞行
C高层大气
随高度增加先
降低后升高
人造卫星等
在此运行
二、对流层大气的受热过程
1.大气对太阳辐射的削弱作用:主要有选择性吸收、散射和反射三种方式。
2.地面辐射和大气辐射
(1)概念比较
序号
辐射名称
辐射类型
作用
①
太阳辐射
短波辐射
地面的直接热源
②
地面辐射
长波辐射
对流层大气的直接热源
③
大气辐射
长波辐射
大气逆辐射会使地面增温
④
大气逆辐射
(2)影响大气逆辐射的主要因素
大气逆辐射都会增强
3.影响地面辐射的主要因素
(1)因素
(2)具体影响
因素
影响
纬度因素
因纬度不同,导致太阳辐射强度由低纬向两极递减,从而产生地面辐射的纬度差异
下垫面因素
下垫面状况不同,吸收和反射的太阳辐射比例也不同
气象因素
同纬度地区,年日照时数的长短,会影响地面获得的太阳辐射
4.大气的保温作用
(1)地面辐射释放能量的绝大部分被截留在对流层大气中。
(2)大气逆辐射直接补偿地面的热量损失。
(1)对流层与人类的关系最密切。
( )
(2)平流层气流以平流运动为主,天气晴朗,有利于飞机飞行。
( )
(3)高处不胜寒的主要原因是高海拔处大气稀薄,吸收的太阳辐射少。
( )
(4)海拔越高,太阳辐射越强,大气保温作用越弱。
( )
(5)有关对流层的正确叙述是
( )
①低纬度比高纬度厚而比中纬度薄 ②平原上空无论冬夏都比高原上空要厚 ③对流层厚度与纬度、地形以及季节均无关系 ④由于大气中的水汽主要来自地表江河湖海的蒸发以及植物的蒸腾,所以几乎全部的水汽集中在距地面最近的对流层
A.①②
B.③④
C.②④
D.①③
提示:(1)√ 对流层内集中了几乎所有的水汽和固体杂质,天气现象复杂多变,与人类关系最密切。
(2)√ 平流层上热下冷,空气以平流运动为主,天气晴朗,大气能见度高,因此有利于飞机飞行。
(3)× 近地面大气主要直接的热量来源是地面,高处不胜寒的主要原因是高海拔处获得的地面辐射少。
(4)√ 海拔越高,空气越稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用越弱,到达地面的太阳辐射越强。大气稀薄,水汽、二氧化碳的含量少,大气保温作用越弱。
(5)C [对流层的厚度由低纬度向高纬度递减;对流层的厚度取决于近地面气温的高低,平原地区气温高,对流层的厚度厚,高原地区气温低,对流层的厚度薄;夏季气温高,对流层的厚度厚,冬季气温低,对流层的厚度薄。对流层距离地面近,受地球的引力大,几乎所有的水汽和大气质量的四分之三都分布在对流层。]
大气的垂直分层
材料 大气的垂直分层示意图。
问题1 (综合思维)对流层的气温在垂直方向上分布有何特点?该层的厚度随纬度如何变化?为什么?
提示:对流层的气温随高度增加而降低;对流层的厚度随纬度增高而降低。低纬地区受热多,气温高,空气对流旺盛,所以厚度高度大;高纬地区受热少,对流较弱,所以厚度高度小。
问题2 (综合思维)大型客机在飞行时,往往飞得越高越安全。你知道这是为什么吗?
提示:飞行高度越高,大气的对流运动越弱,能见度越高,越有利飞机飞行。
问题3 (区域认知)平流层的气温分布有何特点?原因是什么?
提示:平流层的气温随高度升高而迅速上升,是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。
[归纳总结] 大气垂直分层的特点及与人类的关系
大气
分层
高度
气温垂直变化
空气
运动
天气现象
与人类
的关系
规律
原因
对流层
低纬17~
18千米,
中纬10~
12千米,
高纬8~9
千米
气温随高
度增加而
递减,大约
每升高100
米,气温降
低0.6 ℃
地面是对
流层大气
主要、直
接的热
源,离地
面越远,
气温越低
对流
运动
显著
复杂多变
人类生活
在对流层
底部,与人
类关系最
密切
平流层
自对流
层顶至
50~55
千米
下层气温
随高度变
化很小,30
千米以上
气温随高
度增加而
迅速上升
该层气温
基本上不
受地面影
响,而靠臭氧大量吸收太阳紫外线而
增温
平流
运动
为主
天气晴朗
臭氧大量
吸收紫外
线,成为
人类生存