大氣環(huán)境課件

第8講大氣的受熱過程P38學習目標：1.明確二氧化碳、水汽、臭氧、固體塵埃等大氣成分的主要作用2.大氣的垂直分層及各層的特點。3.大氣的受熱過程主要成分微量成分水汽固體雜質(zhì)生物體的基本成分維持生物活動的必要物質(zhì)大氣組成主要作用干潔空氣CO2N2O2O3植物光合作用的原料、對地面保溫成云致雨的必要條件成云致雨的必要條件、對地面保溫吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害一、基礎知識講解：

1.大氣成分及作用大氣圈是地球的“防彈衣”大氣圈是地球的“保溫被”大氣圈是地球的“遮陽傘”防止隕石的撞擊減少紫外線大量到達地面大氣對地面具有保溫作用連線思考大氣作用：劃分依據(jù)----大氣的溫度、密度在垂直方向上的差異。由此可將大氣圈自下而上分為五層：對流層、平流層、中間層、熱層、散逸層2。大氣的垂直分層高度（千米）溫度（℃）200140120601008040-100-50050100思考：注意每一層氣溫的垂直變化？對流層電離層(熱層)中間層平流層（有臭氧）高層大氣0-100-50050100對流層高度（千米）溫度（℃）高度（千米）如何理解“對流”？對流層厚度有什么變化？為什么？對流層的特點？因冷熱原因?qū)е碌拇髿獯怪鄙颠\動。氣溫越高，對流越顯著。對流層高度（厚度）：低緯高，高緯低；夏季高，冬季低地面對流層頂8～9KM17~18KM8～9KM赤道北極南極

思考：一架飛機沿10km高空從南極飛到北極，依次穿過了哪幾層？平流層——對流層——平流層0-100-50050100對流層高度（千米）溫度（℃）高度（千米）距地面最近氣溫分布上冷下熱水汽、塵埃集中對流運動顯著天氣變化顯著熱量來自地面對流層的特點：▲熱量來源于地面；▲氣溫隨海拔升高而降低（-0.6℃/100米）▲水汽、塵埃雜質(zhì)含量多▲對流運動顯著；天氣復雜多變。平流層206040-500溫度（℃）高度（千米）描述該層氣溫垂直變化？分析原因？該層是最佳航空飛行層，如何理解？該層臭氧層有何作用？思考：O3平流層206040-500溫度（℃）高度（千米）氣溫初穩(wěn)后升熱只因?qū)又谐粞醵嗨搅鲃犹鞖夂酶呖诊w行很適合特點：高層大氣中間層——又稱為高空對流層熱層（電離層）——反射無線電波，實現(xiàn)遠距離無線電通訊。課堂總結(jié)一、大氣的組成

1．低層大氣的組成及作用

2．人類活動對大氣的影響

“溫室效應”、破壞O3層二、大氣的垂直分層

1.大氣垂直分層的依據(jù)

2.各層大氣的特點考點1、對流層大氣的受熱過程（一）大氣對太陽輻射的削弱作用（二）地面輻射和大氣輻射假如到達大氣上界的太陽輻射定為百分之百，而實際上最后到達地球表面的太陽輻射卻只有百分之四十七，這是什么原因造成的？（一）大氣對太陽輻射的削弱作用太陽輻射波長范圍復習:1.太陽輻射根據(jù)波長共分為哪幾個波段？

2.太陽輻射最強部分的波長集中在哪個光區(qū)？（一）大氣對太陽輻射的削弱作用思考：1.大氣對太陽輻射的削弱作用，主要有哪幾種形式？各有什么特點？2.為什么晴朗的天空多呈現(xiàn)蔚藍色？1、大氣對太陽輻射的吸收作用地面高層大氣平流層對流層臭氧大量吸收波長大于0.175微米的紫外線二氧化碳、水汽吸收紅外線選擇性吸收---只有可見光能夠大量到達地面。對流層大氣直接吸收的太陽輻射能量很少。氧原子吸收波長小于0.175微米的紫外線2、大氣對太陽輻射的反射作用：參與的大氣成分：特點：云層、塵埃無選擇性---能夠反射所有波段規(guī)律：云層越厚，云量越多，反射越強。云層因此，白天多云，氣溫不會太高——云多，反射強。3、大氣對太陽輻射的散射作用：參與的大氣成分：空氣分子和微小塵埃特點：具有選擇性規(guī)律：波長較短的藍色光、紫色光最容易被散射。

紅光最不易被散射。3、日出前的黎明、日落后的黃昏，以及陰天，天空為什么仍是明亮的？2、多云的白天比較涼爽1、晴朗的天空呈現(xiàn)蔚藍色解釋下列現(xiàn)象：5.解釋紅、綠交通燈設置的科學依據(jù)。4、室內(nèi)無陽光照射但仍然明亮，為什么？太陽輻射能量主要在紫外區(qū)、可見光、紅外區(qū)三部分；平流層中臭氧大量吸收紫外光對流層中二氧化碳、水汽吸收紅外光能量最強的可見光不能被大氣吸收，絕大部分只能到達地面★對流層大氣直接吸收的太陽輻射的能量是很少的考點1

大氣的受熱過程小結(jié)（1）（二）地面輻射和大氣輻射太陽輻射100%大氣上界太陽常數(shù)8.24J／cm2?min大氣和地面的反射散射34%大氣吸收19%大氣地面吸收47%到達地面的太陽輻射思考：為什么我們說太陽輻射是短波輻射，而地面輻射和大氣輻射都是長波輻射？輻射規(guī)律實驗得知：

物體溫度越高，其輻射波長越短；溫度越低，輻射波長越長。太陽輻射為短波輻射地面輻射、大氣輻射都為長波輻射大氣上界地面地面增溫地面輻射射向宇宙空間大氣吸收“太陽加熱地面”“大氣還給大地”“大地加熱大氣”太陽輻射大氣吸收地面吸收潛熱輸送湍流輸送射向宇宙空間大氣輻射大氣逆輻射（二）地面輻射和大氣輻射1.太陽輻射（主要是可見光）加熱地面2.地面吸收短波輻射增溫，并以地面長波輻射的形式把熱量傳給對流層大氣。3.對流層大氣中的CO2和水汽大量吸收地面長波輻射并升溫4.大氣逆輻射把部分熱量還給地面，對地面起保溫作用。1.大氣的受熱過程：2.大氣的保溫作用-----溫室原理太陽輻射大氣地面大氣逆輻射地面輻射宇宙空間保溫效應1.太陽輻射（主要是可見光）加熱地面2.地面吸收短波輻射增溫，并以地面長波輻射的形式把熱量傳給對流層大氣。3.對流層大氣中的CO2和水汽大量吸收地面長波輻射并升溫4.大氣逆輻射把部分熱量還給地面，對地面起保溫作用。1.大氣的受熱過程：2.大氣的保溫作用-----溫室原理大氣吸收地面輻射，阻止地面熱量散失。大氣逆輻射把熱量還給地面，補償熱量損失。“溫室效應”原理3.溫室原理的應用：（1）溫室氣體與全球變暖大量排放溫室氣體大氣吸收地面輻射能力增強大氣逆輻射增強，保溫作用增強氣溫升高，全球變暖（2）溫室原理在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應用舉例▲利用溫室大棚生產(chǎn)反季節(jié)蔬菜▲利用煙霧防霜凍▲果園鋪沙子或卵石增加晝夜溫差，防止水分蒸發(fā)▲高寒地區(qū)溫室內(nèi)吊種提高土壤溫度考點1

大氣的受熱過程小結(jié)（2）1.太陽輻射（主要是可見光）加熱地面2.地面吸收短波輻射增溫，并以地面長波輻射的形式把熱量傳給對流層大氣。3.對流層大氣中的CO2和水汽大量吸收地面長波輻射并升溫4.大氣逆輻射把部分熱量還給地面，對地面起保溫作用?！飳α鲗哟髿獾臒崃恐饕獊碓词堑孛妫髿饽孑椛鋵Φ孛婢哂斜刈饔茫ā皽厥倚保?）.我國北方在冬季為什么用煙霧籠罩大白菜？（3）.深秋至第二年早春季節(jié)，霜凍為什么多出現(xiàn)在晴朗的夜里？（1）.分析為什么多云的夜晚比晴朗的夜晚溫暖一些？夜晚多云（云層增厚），大氣逆輻射作用增強煙霧增強了大氣逆輻射作用大氣逆輻射作用弱學以致用：1.解釋下列現(xiàn)象：玻璃溫室效應2.為什么玻璃溫室會有保溫效應？

太陽短波輻射（可見光）能穿過玻璃進入溫室加熱溫室地面地面長波輻射（紅外線）不能穿過玻璃，熱量保留在溫室里4.大氣的熱力作用對地球生態(tài)系統(tǒng)的重要性：1、大氣的熱力作用，減少了氣溫日較差

2、大氣的保溫效應，形成了適宜生命的溫度條件3.僅從大氣的熱力作用，說明為什么地球表面溫度的晝夜變化不像月球那樣明顯？月球夜間由于沒有大氣的保溫效應，月球表面輻射強烈，月面溫度驟降，氣溫很低白天，大氣削弱了到達地面的太陽輻射，氣溫不會太高夜間，地面輻射絕大部分熱量又被大氣逆輻射還給地面，使氣溫不致降得過低白天，由于沒有大氣對太陽輻射的削弱作用，月面溫度升得很高，氣溫很高大氣上界地球1晝夜溫差最大的是哪一幅圖？晚上氣溫較高的是哪一幅圖？課堂活動ABCAC考點2

影響地面輻射的主要因素考點2影響地面輻射的主要因素大氣上界AB太陽高度與輻射強度思考：A，B兩種情況下，地面得到太陽輻射強度是否一樣？為什么？1、緯度因素——太陽高度大小緯度低則正午太陽高度角大，光熱集中；同時太陽輻射經(jīng)過大氣的路程短，被大氣削弱得少，到達地面的太陽輻射就多；反之，則少。這是太陽輻射從低緯向高緯遞減的主要原因。太

陽

輻

射不同性質(zhì)地面的反射率29－35地面性質(zhì)沙土黏土淺色土深色土草地耕地新雪冰海洋海洋2022－3210－15261484－95507(平均)2(赤道)考點2影響地面輻射的主要因素2、下墊面因素——反射率高低、地形地勢海拔高，空氣稀薄，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面的太陽輻射就強；反之，則弱。如青藏高原。冰雪地面反射率高，地面得到的太陽輻射就少。如南極大陸。晴朗的天氣，由于云層少且薄，大氣對太陽輻射的削弱作用弱，到達地面的太陽輻射就強；陰雨的天氣，由于云層厚且多，大氣對太陽輻射的削弱作用強，到達地面的太陽輻射就弱。

如赤道地區(qū)被赤道低壓帶控制，多對流雨，而副熱帶地區(qū)被副高控制，多晴朗天氣，所以赤道地區(qū)的太陽輻射要弱于副熱帶地區(qū)。3、氣象因素——日照時數(shù)長短、天氣等日照時間長，獲得太陽輻射多；日照時間短，獲得太陽輻射少。

如我國夏季南北普遍高溫，溫差不大，是因為緯度越高的地區(qū)，白晝時間長，彌補了因太陽高度角低損失的能量。考點2影響地面輻射的因素小結(jié)1、緯度因素——太陽高度大小2、下墊面因素反射率高低地形地勢3、氣象因素日照時數(shù)長短天氣狀況例題1.

讀“太陽輻射光譜示意圖”，下列因素中與A區(qū)（大氣上界太陽輻射與地球表面太陽輻射差值）多少無關的是A．云層的厚薄

B．大氣污染程度

C．大氣密度

D．氣溫D例題2下圖是某區(qū)域太陽年輻射總量等值線(單位：百萬焦耳／平方米?年)圖。據(jù)此回答3一4題。3.①、②兩地太陽年輻射總量的最大差值

R可能是（

）

A．2900<R<3000

B．3400<R<3500

C．3900<R<4000

D．4400<R<4500

4.導致①、②兩地太陽年輻射總量差異的主要因素是（

）

A．副熱帶高壓

B．緯度位置

C．地形地勢

D．西南季風BC學以致用：1.根據(jù)所學知識解釋自然現(xiàn)象：1、為什么白天多云，氣溫比晴天低，夜間多云，氣溫又比晴天高？2、為什么赤道地區(qū)終年太陽高度較大，但它并不是全球太陽輻射強度最大的地區(qū)？（白天云層具有很強的反射作用）（夜間云層可以增強大氣逆輻射）（赤道地區(qū)地面熱,空氣對流旺盛，多云雨，云量多，大氣的反射作用強）5.回答四個為什么：全球氣溫最低的地方是南極大陸，為什么？北半球冬季最冷的地方是西伯利亞而不是北冰洋，為什么？冬季四川盆地比同緯度的長江中下游溫暖，為什么？南亞地區(qū)冬季比同緯度的世界其他地區(qū)溫暖，為什么？考點3對流層中的逆溫現(xiàn)象1.逆溫的含義----“上暖下冷”在一定的條件下，對流層氣溫隨海拔升高而升高的現(xiàn)象。2.輻射逆溫的發(fā)生過程：（1）逆溫的形成是從近地面氣溫降低開始的。（2）氣溫不斷降低，逆溫不斷加強，逆溫層厚度不斷加厚。（3）日出后，近地面氣溫逐漸升高，逆溫現(xiàn)象逐漸消失。高度溫度3.逆溫的消失過程：隨近地面氣溫的上升，逆溫層逐漸變薄，直到消失。高度溫度4.逆溫的主要類型：（1）輻射逆溫：▲近地面大氣迅速冷卻降溫，上層大氣降溫較慢形成的“上暖下冷”現(xiàn)象?！喑霈F(xiàn)在晴朗的夜晚▲日出前最強，日出后逐漸消失（2）平流逆溫：▲暖空氣平移到冷的地面或氣層上形成的“上暖下冷”現(xiàn)象。▲多出現(xiàn)在中緯度沿海（因為該地區(qū)海陸溫差大）（3）鋒面逆溫：暖空氣在上，冷空氣在下形成的“上暖下冷”的鋒面。（4）地形逆溫：在盆地或山谷區(qū)，夜間山坡上散熱快，冷空氣下沉谷底形成的”上暖下冷”的現(xiàn)象。5.逆溫的利與弊：（1）逆溫的利：由于逆溫的出現(xiàn)會阻礙空氣垂直對流的發(fā)展，所以逆溫的好處有：

①可以抑制沙塵暴的發(fā)生。

②逆溫出現(xiàn)在高空，對飛機的飛行極為有利。因為沙塵暴發(fā)生的條件是大風、沙塵、強對流運動。因為飛機在飛行中不會有大的顛簸，飛行平穩(wěn)。同時，萬里晴空提高了能見度，使飛行更加安全。（2）逆溫的弊1.對環(huán)境影響：空氣對流運動被抑制，加重大氣污染2.對天氣影響：易產(chǎn)生大霧天氣陰雨天氣（鋒面逆溫）凍雨天氣3.對交通影響：能見度降低，地面濕滑三、全球氣壓帶、風帶的分布和移動（一）熱力環(huán)流形成的原理（二）大氣的水平運動（三）全球氣壓帶和風帶的分布（四）全球氣壓帶和風帶的移動地區(qū)間的冷熱不均大氣的垂直運動同一水平面產(chǎn)生氣壓差大氣水平運動風低壓區(qū)高壓區(qū)高壓區(qū)高壓區(qū)低壓區(qū)低壓區(qū)受熱受冷受冷地面高空1.熱力作用過程分析：風風風風思考⑴：一般情況下，受熱地區(qū)近地面的氣壓和高空的氣壓分別會產(chǎn)生什么變化？為什么？思考⑵：同一水平面上氣壓出現(xiàn)差異，將導致等壓面形態(tài)發(fā)生什么變化？思維過程三步曲：

◆氣溫差異導致氣壓差異

◆氣壓差異引起大氣運動

◆大氣水平運動形成了風等高面等高面地面高空等壓面22.等壓面與等高面的關系：思考：如何確定同一水平面上A、B兩點的氣壓高低？等壓面AB

結(jié)論：等壓面與等高面的關系是：

1.凸向高處為高壓區(qū)，凸向低處為低壓區(qū)。

2.高空氣壓狀況與地面氣壓狀況相反。課堂訓練：讀“某地高空等壓面示意圖”，回答下列問題：AB(1).A、B兩地，受熱的是

點。氣壓高的是

點。⑵.A、B兩地的風由

點吹向

點。⑶.A、B兩地多陰雨天氣的是

點，多晴朗天氣的是

點。

ABABBA城郊之間的熱力環(huán)流3.熱力環(huán)流實例：思考：你能解釋城市與郊區(qū)間產(chǎn)生熱力環(huán)流的原理嗎？