内容正文:
地球上的大气
新湘教版必修一 大气的垂直分层和受热过程
新湘教版必选修一 气压带、风带的形成与移动
01.大气的垂直分层
前情回顾
问题01:什么是太阳辐射?
太阳以电磁波的形式向宇宙空间发射的能量
物体本身温度越高,辐射出的总能量越大,波长越短
太阳辐射为短波辐射:
太阳辐射由可见光区、紫外光区、红外光区组成,
能力最集中部分是可见光区
由红外光区组成
物质有选择的吸收辐射:
臭氧吸收紫外线;
水汽、二氧化碳、部分颗粒物会吸收红外线
地面辐射、大气辐射等为长波辐射:
知识复习
01.大气的垂直分层
03
气压低,密度小,(流星,极光多发生在这一层)
60-500千米处有电离层,反射无线电波。
现 象
气温特点
受热原理
人类活动
海拔越高气温越高
通过臭氧吸收紫外线增温
飞机飞行(尘埃、水汽极少、透明度高、气流平稳)
厚 度
现 象
气温特点
受热原理
大气对流,天气多变
海拔越高气温越低地面(地面是直接热源)
通过CO2、水汽、杂质吸收红外线增温
冷
热
热
冷
N2
02
CO2
水汽、杂质
物质→热源→气温分布规律→气流的方式→人类活动
【对流】空气在垂直方向上的热胀冷缩
【分层依据】
温度、运动状况、密度
-100
-50
0
50
100
高度km
20
0
120
60
100
80
40
x
y
℃
℃
℃
高层大气
平流层
对流层
大气水平运动,无对流,无天气变化
低纬17-18km,中纬10-12km,高纬度8-9km
3
知识复习
02.大气的受热过程
①
②
③
⑤
⑥
⑦
④
平流层
对流层
a
b
c
d
e
短波
长波
太阳暖大地
大气还大地
对流层大气根本热源:
对流层大气主要直接热源:
太阳
地面
大气
宇宙
( )
( )
( )
( )
( )
①
②
b
e
d
④⑤⑥⑦
削弱作用
保温作用
太阳
地面
太阳辐射
( 点最强)
地面辐射
( 点前后最强)
大气辐射
( 点前后最强)
12
13
14
白天,大气对太阳辐射的削弱作用
吸收:对流层大气直接吸收的太阳辐射较少
散射:可见光中波长短的蓝紫光最易被散射
反射:最主要的削弱方式(云层越厚,反射越强)
夜晚,大气对地面的保温作用
思考:大气逆辐射什么时候最强?
思考:大气逆辐射白天也有,为什么白天不强调
大气对地面的保温作用
大地暖大气
4
知识复习
不同纬度,太阳辐射量的差异
【纬度因素】(太阳高度、昼长等)
影响地面辐射的因素
知识复习
影响地面辐射的因素
达到地面的太阳辐射都会被地面吸收么?
【下垫面】
地球表面的特征,如海陆分布、地形起伏和地面粗糙度、植被、土壤湿度等
下垫面
比热容大
白天增温速度慢,气温低
夜晚降温速度慢,气温高
昼夜温差较小(如海洋)
昼夜温差较大
地势高
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
→大气稀薄
知识复习
影响地面辐射的因素
大气状况会影响对地面辐射的吸收率么?
【气象状况、空气质量】
水汽、二氧化碳、杂质(颗粒物)含量高、云雾量大;
空气干燥、二氧化碳含量较少、洁净、云雾量小;
A
B
C
D
天气晴朗
白天大气削弱作用弱
夜晚大气保温作用弱
昼夜温差大
阴天
相反
√
思考:下图中昼夜温差最大的是?
知识复习
03.热力环流
纬度因素、下垫面因素、气象状况、空气质量等
不同地区的地面辐射有差异
地表冷热不均
热
冷
冷
低
高
受热上升
冷却下沉
高
低
冷却下沉
高
低
风:大气的水平运动
空气垂直运动
同一水平面气压差
大气的水平运动
知识复习
03.热力环流
常见类型 形成原因 示意图
海陆风 白天海洋升温慢相对为冷源,形成高压;
白天陆地升温快相对为热源,形成低压吹海风。
夜晚海洋降温慢相对为热源,形成低压;
夜晚陆地降温快相对为冷源,形成高压,吹陆风。
山谷风 日出后山坡受热,空气增温快,空气密度变小,但山谷上方同高度的空气增温较慢,密度仍较大。因而空气自山谷沿山坡上升,形成谷风。
夜间山坡辐射冷却比山谷上方同高度的空气要快,因而气温下降、空气密度增大均较山谷上方同高度空气更快,使空气沿山坡流向山谷,形成山风。
城市风 市区受人为热源影响温度偏高,密度减小,空气膨胀上升;高空形成低压,郊区温度较低,空气收缩下沉,高空形成低压,近地面形成高压,在近地面由郊区吹向城市。
探索新知
04.等压面与等压线
空气中气压值相等的点组成的面
等压面为一个个水平面
1010百帕
960百帕
910百帕
860百帕
假设:地面受热均匀,则形成的等压面如下:
等压线:气压值