内容正文:
第5讲 大气的组成与垂直分层、
大气受热过程与热力环流
课程标准
四层考查
1.运用图表等资料,说明大气的组成和垂直分层及其与生产和生活的联系。
2.运用示意图等,说明大气受热过程与热力环流原理,并解释相关现象。
大气的组成成分及作用;各垂直分层的特点及其与人类的关系;逆温的形成及影响;大气的受热过程;大气对地面的保温作用原理及应用;热力环流的形成及常见形式;大气运动与风和降水的关系。
综合分析逆温的形成,描述大气的受热过程,综合分析、比较典型的热力环流、降水类型及其规律;培养归纳概括、演绎推理的能力。
解释大气的主要成分与生产、生活的联系,解释与大气保温作用相关的现象;利用等压面图,综合分析热力环流的成因及影响;利用热力环流、风的形成原理,解释日常生活中相关的地理现象。
能够从人地关系的角度,理解大气环境与人类活动的相互影响。
一、大气的组成与垂直分层
1.大气的组成
大气组成
主要作用
干洁
空气
主要
成分
氧气
人类和其他生物维持生命活动所必需的物质
氮气
地球上生物体的基本元素
次要
成分
二氧
化碳
绿色植物进行光合作用的基本原料;对地面保温
臭氧
吸收紫外线,使地球上的生物免遭伤害
水汽
成云致雨的必要条件;对地面保温
固体杂质
成云致雨的必要条件
2.大气的垂直分层
大气垂直分层
气温变化
与人类活动的关系
对流层
随高度升高而递减
大气下部热、上部冷,对流运动显著;与人类活动关系最密切
平流层
随高度升高而升高
大气平稳,无云雨现象,适合航空飞行
高层大气
随高度增加先降低后升高
存在若干电离层,对无线电通信有重要作用
不同纬度对流层高度不一样的原因
低纬度地区地面受热多,对流活动旺盛,因此对流层的高度高;而高纬度地区地面受热较少,对流活动较弱,所以对流层的高度低;中纬度地区则居中。
二、大气的受热过程
1.能量来源
(1)根本来源:太阳辐射。
(2)直接来源:地面长波辐射。
太阳辐射为短波辐射,地面辐射和大气辐射为长波辐射。大气吸收的热量主要为长波辐射,对短波辐射吸收很少。因此,地面辐射是近地面大气热量的主要、直接来源。
2.大气对太阳辐射的削弱作用
削弱作用
特点
反射作用
大气中的云层和较大颗粒的尘埃能将太阳辐射中的一部分能量反射到宇宙空间去
散射作用
太阳辐射通过大气的过程中遇到空气分子、尘粒、云滴等,就会改变辐射的方向,向四面八方发生散射
吸收作用
具有选择性:平流层大气中的臭氧,强烈地吸收太阳辐射中波长较短的紫外线;对流层大气中的水汽和二氧化碳等,主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线
3.大气对地面的保温作用
(1)能量来源:地面是大气主要的直接热源,即大气主要是吸收地面辐射而增温。
(2)保温原理:大气辐射大部分以大气逆辐射的形式把热量返还给地面,对地面起到保温作用,称为大气的“温室效应”。
4.大气的热力过程对地球的影响
(1)大气对太阳辐射的削弱作用能降低白天近地面的气温,使白天气温不至于过高。
(2)大气对地面的保温作用能弥补地面辐射损失的热量,使夜间气温不至于过低,缩小了气温的日较差,从而为生物的生长发育和人类的活动提供了适宜的温度条件。
大气逆辐射及其影响因素
(1)大气逆辐射在白天和夜晚都存在,而且白天比晚上还要强烈,最强时为大气温度最高时,即午后两小时(14时)左右。
(2)影响大气逆辐射的主要因素有:空中的云量多少,大气的洁净度、干燥度。一般情况下,云量越多,空气越浑浊,湿度越大,大气逆辐射越强。
三、热力环流
1.热力环流的成因
(1)形成原因:地面冷热不均。
(2)形成过程
→→→
2.在下图中填出近地面的冷热状况和气压高低
气压高低的相对性
气压的高低是相对于同一水平面而言的,因而高压的数值并不一定大于低压的数值。同一水平面上,高压区的气压值大于低压区的气压值;同一垂直方向上,近地面低压的数值要高于对应高空高压的数值。
四、大气的水平运动——风
1.形成原因
2.形成过程
→→→
3.填写下表,理解风的受力状况与风向
类型
高空风
近地面风
图示(北
半球)
受力
F1(水平气压梯度力)和F2(地转偏向力)共同影响
F1(水平气压梯度力)、F2(地转偏向力)和F3(摩擦力)共同影响
风向
与等压线平行
与等压线斜交
(1)近地面摩擦力越大,风向与等压线之间的夹角越大;反之,夹角越小。
(2)风向与半球位置及气压分布有密切关系。无论高空还是近地面,风的来向均为高压一侧的方向;风向向右偏的处于北半球,向左偏的处于南半球。
川航3U8633:“我现在有点故障,我申请下高度,我要返航,我现在风挡裂了……”随着电影《中国机长》的热映,川