内容正文:
大气环境
第二章 自然环境中的物质运动和能量交换
课时1 对流层大气的受热过程
学习目标
1.了解大气的垂直分层结构及与人类的关系。
2.了解大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。
3.了解影响地面辐射的因素。
内容索引
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一、大气的垂直分层
示意图 分层 气温特点
C 气温随高度升高____________
B 气温随高度升高而____
A 气温随高度升高而____
高层大气
平流层
对流层
先降低后升高
升高
降低
对流层天气复杂多变的原因是什么?
【思考】
答案
答案 对流层集中了几乎全部的水汽和杂质,具备了成云致雨的必要条件,近地面的水汽和杂质通过对流运动向上层空间输送,在上升过程中随着气温降低,容易成云致雨。所以对流层天气复杂多变。
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 、散射和反射三种方式。
2.地面辐射、大气辐射及其影响因素
选择性吸收
(1)概念比较
序号 辐射名称 辐射类型 辐射方向 作用
Ⅰ 太阳辐射 短波辐射 射向地面 地面的直接热源
Ⅱ 地面辐射 辐射 主要射向_______ 对流层大气的直接热源
Ⅲ 大气辐射 长波辐射 射向高层大气和宇宙空间 大气逆辐射会使地面_____
Ⅳ 大气逆辐射 射向____
长波
大气层
地面
增温
(2)影响大气逆辐射的因素
云层:增厚
湿度:增大
大气逆辐射____
(3)影响地面辐射的主要因素
①纬度因素:同样性质的地表,纬度越低,年平均正午太阳高度越大,太阳辐射经过大气的路程越短,地表受到的太阳辐射的强度就越大,地面辐射也就 。
②下垫面因素:下垫面状况不同,吸收和 的太阳辐射比例也不同。
③气象因素:同纬度地区, 的长短,会影响地面获得的太阳辐射。
增强
越强
反射
年日照时数
3.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 大气中。
(2)大气逆辐射直接补偿地面的热量损失。
对流层
1.地面是近地面大气主要、直接的热源。( )
2.大气对太阳辐射的吸收具有选择性。( )
3.白天没有大气逆辐射。( )
【判断】
√
√
×
对流层大气的受热过程
大气的垂直分层
划分依据
对流层
对流层大气的受热过程
大气对太阳辐射的削弱作用
垂直分层
高层大气
平流层
地面辐射和大气辐射
影响地面辐射的主要因素
知识归纳
互动探究区
读图,回答下列问题。
(1)对流层的气温在垂直方向上的分布有何特点?该层的厚度随纬度如何变化?为什么?
探究导引
下图为“大气的垂直分层示意图”。
探究点一 各层大气的特点及意义
答案
答案 对流层的气温随高度的增加而降低。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,所以高度大;高纬地区受热少,对流较弱,所以高度小。
(2)平流层的气温分布有何特点?原因是什么?飞机为什么选择在平流层飞行?
答案 平流层的气温随高度升高迅速上升,是因为该层的热量主要来自臭氧对太阳紫外线的吸收。
该层上部热,下部冷,大气稳定,不易形成对流,大气以水平运动为主,利于高空飞行。
答案
(3)臭氧层位于图中大气的哪一层?为什么臭氧被誉为“地球生命的保护伞”?
答案 平流层。臭氧能大量吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害。
答案
(4)高层大气对人类生活有什么影响?
答案 有若干电离层,能反射短波无线电波,对无线电通信有重要作用。
核心归纳
各层大气的分布及特点
垂直分层 高度分布 主要特点 与人类关系
对流层 高度因纬度而异:低纬度17~18km,中纬度10~12km,高纬度8~9km ①气温随高度增加而递减;
②空气对流运动显著;
③天气现象多变 与人类关系密切,人类就生活在对流层底部
平流层 由对流层顶部到50~55km ①气温随高度增加迅速上升;
②大气以水平运动为主,气流平稳 是人类生存环境的天然屏障
高层大气 由平流层顶部到大气上界 在80~500km高空,大气处于高度电离状态 影响无线电通信
跟踪训练
右图为“大气垂直分层示意图”。读图完成1~2题。
1.图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是
A.① B.② C.③ D.④
解析 根据大气的密度、温度和运动特征,自下而上可将大气层分为对流层、平流层和高层大气,从温度变化趋势看,①②正确,但①曲线在Ⅱ层上半部气温变化出现错误,故只有②正确。
答案
解析
2.对无线电短波通信具有重要意义的电离层位于
A.Ⅰ层顶部 B.Ⅱ层底部
C.Ⅱ层中部