内容正文:
第三章 地球的大气
1.干洁空气
氧气21%
氮气78%
其他气体1%
干洁空气组成
干
洁
空
气
氮气(N2)
氧气(O2 )
二氧化碳 (CO2)
臭氧(O3)
氧气 氮气 其他 0.78 0.21 0.01
高度(km)
对流层
平流层
高层大气
大气密度
气压
水汽杂质
大
高
低
小
少
多
对流
平流
O3
天气晴朗
天气多变
CO2
H2O
-80
-60
-40
-20
0
20
40
60
80
温度(℃)
臭氧层
电离层
0
12
50
大气的垂直分层
杂质
3
(1)对流层 —— 与人类的关系最密切
纬度
高纬度地区:8—9千米
中纬度地区:10—12千米
低纬度地区:17—18千米
季节
夏季较厚
冬季较薄
对流层是贴近地面的大气最低层。集中了约3/4的大气和几乎全部的水汽、固体杂质,大气中的污染物也多集中在这一层。
上界高度随纬度和季节而变化。
温带地区季节
变化最明显
低纬地区受太阳辐射多,对流旺盛,对流层高度大
0°
30°
60°
90°N
30°
60°
90°S
5
10
15
20
千米
高度
km
20
0
120
60
100
80
40
-100
-50
0
50
100
对流层
电离层(热层)
平流层
高
层
大
气
温度
℃
4
分层 高度范围 主要特点 与人类的关系
对
流
层 低纬地区:
17~18千米
中纬地区:
10~12千米
高纬地区:
8~9千米 气温随高度的增加而递减
空气对流运动显著
天气现象复杂多变 人类生活在对流层底部,与人类关系最为密切
平
流
层 从对流层顶向上至50~55千米高空 气温随高度的增加迅速上升
以水平运动为主
天气晴朗 人类生存环境的天然屏障,有利于航空飞机飞行
高层大气 平流层顶以上的大气60-500km高空 气压、密度很小 电离层能反射无线电波,对远距离无线电通信有重要作用
知识总结
逆温
对流层下部,气温随高度升高而增强的现象
正常情况下
逆温
温度
温度
高度
高度
6
三、逆温的形成及利弊
3. 逆温的类型
辐射逆温
[过程]
地面辐射冷却,贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地面的影响愈大,所以,离地面愈近,降温愈多;离地面愈远,降温愈少,因而形成了自地面开始的逆温(见b图)。
随着地面辐射冷却的加剧,逆温逐渐向上扩展,黎明时达最强。 (见c图)。
一般日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短,逆温层较薄,消失也快,冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。
[条件]
冬季晴朗无风或微风的夜晚
太阳辐射光谱示意图
太阳辐射能量最集中的部分
物体的温度越高,
辐射中最强部分的波长越短,能量越高
太阳表面温度
约5500°C
地球固体表面
均温约22°C
近地面大气
均温约22°C
太阳辐射
地面辐射
大气辐射
短波辐射
长波辐射
长波辐射
11
红
橙
黄
绿
青
蓝
紫
8
一、大气对太阳辐射的削弱作用
到达地面的太阳辐射示意图
1.削弱作用的表现形式
反射作用、
散射作用、
吸收作用。
大气对太阳辐射的削弱作用
作用形式 参与作用的大气成分 作用波长范围 作用特点
反射 云层、较大颗粒的尘埃 各种波长同样被反射 无选择性
阴天天空呈灰白色
散射 空气分子、微小尘埃 蓝光、紫光易被散射 有选择性
向四面八方弥散
吸收 臭氧(平流层) 波长较短的紫外线 有选择性
大部分可见光
能够透过大气
水汽、二氧化碳(对流层) 波长较长的红外线
10
削弱作用小结
吸收
反射
散射
臭氧吸收紫外线、二氧化碳和水汽吸收红外线
有选择性
云层、尘埃具有反射作用
无选择性,与云量呈正相关
空气分子和微小尘埃的作用
有选择性,波长越短越容易被散射
蓝紫光最容易被散射,红黄光最不易被散射
课上练习
大气对太阳辐射的削弱作用。解释下列现象分别是哪种削弱作用。
(1)晴朗的天空呈现出蔚蓝色。 ( )
(2)交通信号灯用红灯停绿灯行。 ( )
(3)多云的白天比无云的白天气温较低。 ( )
(4)日出之前天空就已经放亮了。 ( )
(5)达到地面的紫外线比地球大气外界的少很多。 ( )
(6)赤道地区终年太阳高度较大,但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区。( )
(7)通常太阳越接近地平线,朝霞晚霞的颜色就地越红( )
(8)教室内看不见太阳,可太阳光却可以透过来。 ( )
散射
散射
散射
散射(长距离)
散射
反射
吸收
反射
12
大气上界
太
阳
辐
射
大气吸收(少量)
地面增温
“太阳暖大地”
太
阳
辐
射
地面吸收
反射、散射
一、低层大气的受热过程
太阳辐射是地面的主要直接热源
2.1
大气上界
太
阳
辐
射
大气吸收(少量)
地面增温
射向宇宙空间
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
大气增温
大部分被近地面大气的水汽、CO2吸收(大量)
太
阳
辐
射
地面吸收
地
面
长
波
辐
射
大气
吸收
反射、散射
地面长波辐射是近地面(低层)大气的直接热源
一、低层大气的受热过程
2.1
大气上界
太
阳
辐
射
大气吸收(少量)
地面增温
射向宇宙空间
“太阳暖大地”
“大地暖大气”
大部分被近地面大气的水汽、CO2吸收(大量)
太
阳
辐
射
地面吸收
地
面
长
波
辐
射
大气
吸收
反射、散射
二、大气保温作用(夜晚明显)
大
气
逆
辐
射
大
气
辐
射
地面增温
“大气还大地”
大
气
增
温
2.1
地膜覆盖
北方农民建设温室大棚种植蔬菜
大气保温作用原理在生产、生活中应用
地膜覆盖可以减少地面辐射的散失,减少与外界冷空气的热量交换,在冬春季节具有提高地温和保墒的作用。
太阳辐射是短波辐射,能从玻璃温室或塑料薄膜穿过,地面辐射是长波辐射,会受玻璃温室或塑料薄膜阻挡,使热量保留下来,温度升高,农作物可以提早成熟。
知识拓展
对流层气温随高度增加而降低原因是?
对流层大气的热量主要来自地面辐射,海拔越高,离地面越远,得到的地面辐射越少
沙漠地区为什么昼夜温差较差大?
沙地区晴天多,白天大气对太阳辐射的削弱作用小,气温高;夜晚大气逆辐射弱,大气对地面的保温作用弱,气温低。所以气温日较差大。
归纳小结:
解释白天气温高低—反射(削弱)作用
解释晚上温度高低—大气逆辐射(保温作用)
高处不胜寒
A
B
C
1000hpa
800hpa
600hpa
受热
冷却
冷却
高
低
低
高
高
低
A’
B’
C’
C1
A1
B1
A2
B2
C2
低
高
高空
地面
同一海拔
同一海拔
大气热力环流的形成
18
规律7:同一水平面,气压高低与等压面的弯曲关系
规律6:(近地面)温压关系
近地面与高空气压相反
热低压,冷高压
风从高压吹向低压
高高低低
规律5:同一地点,近地面和高空气压状况
规律4 :风压关系
热力环流示意图
规律3:近地面气温与垂直气流关系
热上升,冷下沉
总结规律
高压
低压
低压
高压
热
冷
规律8:气流垂直运动与天气状况
热力环流
上升气流易形成降水
下沉气流往往天气晴朗
生活中的热力环流
1、城市热岛环流
上升气流
市区
郊区
郊区
由郊区流向市区
由郊区流向市区
热
冷
冷
(1)简述城市热岛环流的形成过程。
市区人口密集,经济活动集中,生产生活中释放大量人为热,气温高于郊区,空气在市区上升,在郊区下沉,近地面风由郊区吹向市区。
A
B
C
卫星城或对空气有污染的工厂应建设在A、B、C中的 地 。
要改善城市空气质量,最好在 地进行植树造林。
C
B
?
?
A:市区
B:市区与郊区之间
C:在城市热岛效应之外(在下沉距离之外)
(2)城市热岛效应
应把绿化带布局在热岛环流下沉距离之内。污染企业布局在热岛环流下沉距离之外。
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22
陆地
海洋
热
冷
海陆风
白天:海 风
陆地
海洋
热
冷
晚上:陆 风
夜晚:山风
白天:谷风
白天山坡比同高度的山谷升温快,气流上升,气压低,暖空气沿山坡上升,形成谷风。
夜晚山坡比同高度的山谷降温快,气流下沉,气压高,冷空气沿山坡下滑,形成山风。
山谷风
①
②
③
④
⑤
⑥
热
热
冷
冷
冷
热
夜晚:山风
山谷和盆地常因夜间冷的山风吹向谷底,使谷底和盆地内形成逆温层,大气稳定,易造成大气污染。所以,山谷地区不宜布局有污染的工业。
山谷风
④
⑤
⑥
谢谢
$$