大氣的組成與垂直分層 課件2023-2024學年高中地理湘教版（2019）必修一

第三章大氣運動與天氣、氣候3.1大氣的組成與垂直分層氣象災害一、大氣的組成1.低層大氣的組成成分固體雜質水汽干潔空氣在我們周圍的大氣中，都有些什么物質？想一想

大氣的組成及作用大氣組成主要作用干潔空氣主要成分微量成分水汽固體雜質生物體的基本成分，有減弱氧化的作用維持生物活動的必要物質，具有氧化作用植物光合作用的原料、吸收長波（地面）輻射，對地面保溫吸收紫外線，保護地球生物；影響大氣溫度水汽的相變，產(chǎn)生了一系列天氣現(xiàn)象、對地面保溫作為凝結核，是成云致雨的必要條件N2O2CO2O3當大氣中某些成分比例增加（減少）過多，對天氣及氣候變化會產(chǎn)生較大影響。2.低層大氣各組成成分的作用大氣的溫度、密度、和大氣運動狀況位置溫度密度大氣運動高層大氣平流層對流層上部冷，下部熱上熱下冷對流運動平流運動大氣穩(wěn)定，平流為主，適合航空飛行易成云致雨高低先降溫，后升溫存在若干電離層，反射無線電短波通訊大氣稀薄厚度變化：上界因緯度和季節(jié)而不同[緯度]:低緯度:17-18km；中緯度:10-12km；高緯度:僅為8-9km。探究一：對流層高度的差異性[季節(jié)]:夏季大于冬季。探究二：推測臭氧在20~30km達到最大值的原因及意義。在20~30km(平流層上層）的這一位置，由于太陽短波輻射強度大，使氧分子解離成氧原子，并與氧分子結合成臭氧，這一高度有足夠的氧分子和氧原子，因此成為臭氧集中的臭氧層。臭氧集中吸收紫外線，使得平流層上熱下冷。關鍵在于溫度高低2018年7月31日～9月4日，我國第9次北極科學考查隊員在"雪龍"號科考船上對北極太平洋扇區(qū)某一區(qū)域（73.5°N～85°N，150°W～170°W）開展了探空觀測，研究北極低層大氣垂直結構特征。下圖示意科考期間84次探空觀測平均溫度和風速垂直分布狀況。據(jù)此完成下面小題。1．科考期間觀測區(qū)域對流層頂高度大致在（）A．7~9km B．9~11km C．11～13km D．13～15km2．科考期間觀測區(qū)域（）A．近地面大氣對流運動旺盛 B．高空氣溫隨高度增加而迅速降低C．近地面風速變化趨勢穩(wěn)定 D．對流層和平流層物質能量交換弱BD三、逆溫現(xiàn)象

1.逆溫概念正常氣溫：對流層大氣的熱量主要直接來自地面的長波輻射。一般情況下，氣溫隨海拔的升高而降低，稱為氣溫垂直遞減率R，R為0.60℃／100米。逆溫現(xiàn)象：實際上,有時可能出現(xiàn)溫度隨高度上升而增高現(xiàn)象，稱為氣溫逆溫，簡稱逆溫。出現(xiàn)逆溫的大氣有一定的厚度，這層大氣稱為逆溫層。溫度℃高度m正常現(xiàn)象溫度℃高度m逆溫現(xiàn)象2.逆溫形成的條件（1）當某一高度TS＞T設——理論溫度（按溫度的直減率變化）為T，實際溫度為TS（2）當某一高度TS≤T開始出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，空氣無垂直對流，大氣層穩(wěn)定。逆溫現(xiàn)象消失，溫差越大，對流越旺盛3.逆溫形成的分類：（一）輻射逆溫（中高緯度）

經(jīng)常發(fā)生在晴朗無云的夜間，由于地面有效輻射很強，近地面層氣溫迅速下降，而高處氣層降溫較少，從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。這種逆溫日落后出現(xiàn)，日出前最強。日出后太陽輻射逐漸增強，地面很快增溫，逆溫便逐漸自下而上消失。中高緯度大陸冬季黎明前（2021·廣東·高考真題）輻射逆溫是低層大氣因地面強烈輻射冷卻導致氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象。黃河源地區(qū)位于青藏高原腹地，平均海拔4000多米，冬季輻射逆溫現(xiàn)象多發(fā)。據(jù)此完成下面15-17題。7．冬季易加強輻射逆溫的地形是（）A．山峰 B．平原 C．谷地 D．丘陵8．黃河源地區(qū)輻射逆溫常出現(xiàn)的時間和天氣狀況是（）A．日落前后，大風呼嘯 B．正午時刻，雨雪交加C．午夜時分，濃云密霧 D．日出之前，晴朗無風9．黃河源地區(qū)冬季輻射逆溫多發(fā)是由于（）A．鋒面氣旋多 B．下沉氣流盛行 C．準靜止鋒強 D．熱力對流強盛CDB盆地和谷地中；夜間（二）地形逆溫

常發(fā)生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散熱快，山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象，稱為地形逆溫。山坡冷氣流向山底滑落,導致空氣上熱下冷由于暖空氣水平移動到冷卻的地面、水面或氣層之上時，底層空氣因受下墊面的影響迅速降溫，上層空氣因距離較遠，降溫較少，于是產(chǎn)生逆溫。逆溫的強弱，主要由暖空氣和冷地表的溫差決定，溫差大，逆溫越強。冬半年，在中緯度沿海地區(qū)，因為那里海陸溫差顯著，當海上暖空氣流到大陸上時，形成逆溫。（三）平流逆溫（四）鋒面逆溫對流層中，暖空氣運移到冷空氣之上，形成冷暖相交的鋒面。暖氣團位于鋒面之上，冷氣團在下。在冷暖氣團之間的過渡帶上，若鋒面上下暖冷空氣的溫差較大，便形成逆溫。由于鋒是從地面向冷空氣上方傾斜的，逆溫層也隨鋒面的傾斜而呈傾斜狀態(tài)。因此逆溫只能在冷空氣所控制的地區(qū)內(nèi)觀察到，在冬半年有時會形成凍雨一些惡劣性天氣。鋒面逆溫出現(xiàn)在鋒面過境時（2021·江蘇·高考真題）下圖為“某日14時亞洲部分地區(qū)地面天氣簡圖”。據(jù)此完成下面3-5題。10．此時下列站點上空最可能存在逆溫的是（）A．長春 B．太原C．呼倫貝爾 D．烏魯木齊C類型成因特點輻射逆溫在晴朗無云或少云的夜晚，地面輻射強，冷卻快，離地面越近，降溫越快大陸上常年均可出現(xiàn)，尤以冬季最強平流逆溫暖空氣水平移動到冷的地面或水面上而發(fā)生的冷接觸作用愈近地表，降溫愈快鋒面逆溫冷暖氣團溫度差異顯著，暖氣團位于鋒面上部出現(xiàn)于鋒面附近地形逆溫冷空氣沿斜坡向低谷和盆地流動出現(xiàn)于山谷或盆地小結：（五）城市逆溫：熱島效應形成的逆溫現(xiàn)象例：我國某特大城市上空2016年7月8日、7月9日等溫面分布示意圖。根據(jù)圖文資料，可以看出，該城市上空_____現(xiàn)象，大氣擴散條件_________。逆溫變差4.逆溫對地理環(huán)境的主要影響出現(xiàn)逆溫類似平流層：空氣平穩(wěn)，萬里晴空提高了能見度——飛行更加安全。①抑制沙塵暴的發(fā)生沙塵暴發(fā)生條件——大風、沙塵、強對流運動②對飛機的飛行極為有利③逆溫是一種氣候資源有利：逆溫的出現(xiàn)會阻礙空氣垂直對流在一些山坡或河谷地區(qū)逆溫帶有效地提高了谷地在冬季的溫度水平，多年生果樹越冬可不必埋