第三节大气环境

1、第三节第三节 大气环境大气环境 一、对流层大气的受热过程 二、全球气压带、风带的分布和移动 三、气压带和风带对气候的影响 四、常见的天气系统 大气的主要成分及其作用大气的主要成分及其作用 大气的组成 干洁空气 固体杂质 水汽 氮：生物体的基本成分 氧：维持生命活动 二氧化碳：对地面起保温作用 臭氧：地球生命的保护伞 成云致雨的重要条件 大气的垂直分层 高层大气 对流层 平流层 1.1.气温随高度的气温随高度的 增加而递减；增加而递减； 2.2.对流运动显著；对流运动显著； 3.3.天气现象复杂天气现象复杂 多变。多变。 1.1.气温随高度的升气温随高度的升 高而升高高而升高 2.2.气流以平流

2、运气流以平流运 动为主，天气动为主，天气 好，利于高空好，利于高空 飞行。飞行。 电电 离离 层层 表表 现现 形形 式式 O3 吸收紫外线，吸收紫外线，CO2、H2O 吸收红外线。吸收红外线。 云层越厚，云量越多，反射越强。云层越厚，云量越多，反射越强。因此，白天多云，因此，白天多云， 气温不会太高气温不会太高云多，反射强。云多，反射强。 天空呈蔚蓝色，日出前、日落后可视物及在没有太阳直天空呈蔚蓝色，日出前、日落后可视物及在没有太阳直 射的地方能看清物体，都是因为射的地方能看清物体，都是因为散射散射的缘故。的缘故。 波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。

3、 无选择性无选择性 有选择性有选择性 一、对流层大气的受热过程一、对流层大气的受热过程 （一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用 2、反射、反射 1、选择性选择性吸收吸收 3、散射、散射 反射光呈白色反射光呈白色 大气上界大气上界 地面地面地面地面地面增温地面增温 地地 面面 辐辐 射射 射向宇宙空间射向宇宙空间 大大 气气 吸吸 收收 大大 气气 辐辐 射射 大气逆辐射大气逆辐射 太阳太阳 辐射辐射 （二）大气对地面的保温作用（二）大气对地面的保温作用 大气选择性大气选择性 吸收吸收 地地 面面 吸吸 收收 大气反射大气反射 散射散射 将热量还给地面，从而将热量还给地面，

4、从而 起到保温作用起到保温作用 短波辐射，其余短波辐射，其余 均为长波辐射均为长波辐射 （三）影响地面辐射的因素（三）影响地面辐射的因素 纬度低纬度低太阳高度大太阳高度大经过的大气路程短经过的大气路程短大大 气削弱少，且光能集中气削弱少，且光能集中得到的太阳辐射强。得到的太阳辐射强。 1、纬度位置：、纬度位置： 思考：思考：a地区，在地区，在A或或B两种照射下，哪种情况下得到的两种照射下，哪种情况下得到的 太阳辐射比较多？太阳辐射比较多？ 2、下垫面状况：、下垫面状况： 3、气象因素：、气象因素： 不同性质地面的反射率不同，新雪反射率最大。不同性质地面的反射率不同，新雪反射率最大。 降水量越多

5、，年日照时数越少，得到的太阳辐射降水量越多，年日照时数越少，得到的太阳辐射 就越少；反之则反。就越少；反之则反。 根据所学知识解释自然现象：根据所学知识解释自然现象： 1 1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空 为什么仍是明亮的？为什么仍是明亮的？ 2 2、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气 温又比晴天高？温又比晴天高？ 3 3、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是、为什么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？全球太阳辐射强度最大的地区？ 大气对太阳辐射的散

6、射作用大气对太阳辐射的散射作用 白天多云，反射作用强，太阳辐射被大量削弱。白天多云，反射作用强，太阳辐射被大量削弱。 夜间多云，有利于增强大气逆辐射，利于地面保温。夜间多云，有利于增强大气逆辐射，利于地面保温。 赤道地区地面热赤道地区地面热, ,空气对流旺盛，多云雨，云量多，空气对流旺盛，多云雨，云量多， 大气对太阳辐射的反射作用强。大气对太阳辐射的反射作用强。 5 5、为什么晴朗的正午天空呈蓝色？、为什么晴朗的正午天空呈蓝色？ 6 6、在晚秋至早春，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？、在晚秋至早春，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 7 7、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？、在寒冬，为什

7、么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？ 8 8、晴朗与阴天比较，哪一个气温日较差小？为什么？、晴朗与阴天比较，哪一个气温日较差小？为什么？ 9 9、要想夜晚气温较高，则白天和晚上的天气应各怎样？、要想夜晚气温较高，则白天和晚上的天气应各怎样？ 晴朗的夜晚大气逆辐射弱，地面热量散失多。晴朗的夜晚大气逆辐射弱，地面热量散失多。 人造烟幕能增强大气逆辐射，加强对地面的保温作用人造烟幕能增强大气逆辐射，加强对地面的保温作用. . 阴天。阴天。原因：阴天多云，白天大气对太阳辐射的原因：阴天多云，白天大气对太阳辐射的 削弱作用强，气温不会太高削弱作用强，气温不会太高; ; 夜晚，大气逆辐射夜晚，大气逆辐射 作用

8、强，气温不会太低。作用强，气温不会太低。 因为波长较短的蓝色光容易被散射。因为波长较短的蓝色光容易被散射。 白天为晴天，晚上为多云天气。白天为晴天，晚上为多云天气。 二、全球气压带、风带的分布和移动二、全球气压带、风带的分布和移动 思考：思考： 夏季自行车的轮胎在阳光下暴晒后很容易夏季自行车的轮胎在阳光下暴晒后很容易 爆胎，而冬季却不易出现爆胎，这说明空爆胎，而冬季却不易出现爆胎，这说明空 气具有什么样的物理性质？气具有什么样的物理性质？ 空气有热胀冷缩的性质空气有热胀冷缩的性质 （一）热力环流形成的原理（一）热力环流形成的原理 受热受热 冷却冷却 冷却冷却 冷热不均引起的热力环流冷热不均引起

9、的热力环流 B AC 高高低低低低 低低 高高 高高 城市与郊区之间的热力环流（主要考虑白天）城市与郊区之间的热力环流（主要考虑白天） 上升气流上升气流 市区市区 郊区郊区 郊区郊区 由郊区流向市区由郊区流向市区 由郊区流向市区由郊区流向市区 城市风下沉距离城市风下沉距离 学习探究学习探究 海陆风海陆风 白天陆地升温快白天陆地升温快 （相对为（相对为热源热源 海洋升温慢海洋升温慢 （相对为（相对为冷源冷源 滨海地区滨海地区白天吹海风白天吹海风 海陆风海陆风 夜晚陆地降温快夜晚陆地降温快 （冷源）（冷源） 海洋降温慢海洋降温慢 （热源）（热源） 滨海地区滨海地区夜晚吹陆风夜晚吹陆风 增温快增温快

10、 （热源）（热源） 增温快增温快 （热源）（热源） 增温慢增温慢 （冷源）（冷源） 谷风谷风 山谷风山谷风 白天白天山谷地区吹山谷地区吹谷风谷风 山谷风山谷风 降温快降温快 （冷源）（冷源） 降温快降温快 （冷源）（冷源） 降温慢降温慢 （热源）（热源） 山风山风 夜晚夜晚山谷地区吹山谷地区吹山风山风 . . . AB 1 2345 1、2、3、4、5四点中气压值相等的是：四点中气压值相等的是：； 海拔高度相等的是：海拔高度相等的是：。 3、5两点，两点，点气压高，点气压高，点气压低点气压低 A、B两点，两点，点气流上升，点气流上升，点气流下沉点气流下沉 用用“ ”画出图中画出图中A、B、3、

11、5四点热力环流。四点热力环流。 A、B两点，两点，点受热，点受热，点冷却点冷却 地面地面 等高面等高面 等压面等压面 1、2、4 2、3、4、5 53 AB BA 练一练练一练 4000m _ AB 5 3A、B、3、5四个点的等压值由大到小排列四个点的等压值由大到小排列 （二）大气的水平运动（二）大气的水平运动 大气的水平运动大气的水平运动风风 同一水平面上单位距离间的气压差同一水平面上单位距离间的气压差 2 2、水平气压梯度力：、水平气压梯度力： 水平面上存在着气压梯度，就产生了促使水平面上存在着气压梯度，就产生了促使 大气由高压区流向低压区的力，叫水平气压梯大气由高压区流向低压区的力，叫

12、水平气压梯 度力。度力。 水平气压水平气压 梯度力梯度力 a. a. 垂直于等压线垂直于等压线 b. b. 由高压指向低压由高压指向低压 B.B.特点特点: : 1 1、水平气压梯度：、水平气压梯度： ( (百帕百帕) ) 10061006 10081008 10101010 F F1 1 A.A.概念概念: : 3 3、风向的偏转（以北半球为例）、风向的偏转（以北半球为例） 受水平气压梯度力作用：受水平气压梯度力作用： ( (百帕百帕) ) 10021002 10041004 10061006 10081008 10101010 风向垂直于等压线风向垂直于等压线 受气压梯度力和地转偏向力共同

13、作用：受气压梯度力和地转偏向力共同作用： F1F1 F2 F2 地转偏向力地转偏向力 风向风向 风向平行于等压线风向平行于等压线 ( (适用于高空适用于高空) ) 受气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用：受气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用： ( (百帕百帕) ) 10001000 10051005 10101010 水平气压水平气压 梯度力梯度力 风向风向 地转偏向力地转偏向力摩擦力摩擦力 风向与等压线斜交风向与等压线斜交 （三）全球气压带和风带的分布（三）全球气压带和风带的分布 理想状态下赤道和极地间的热力环流理想状态下赤道和极地间的热力环流 假设条件：假设条件： 地表均质、平坦地表

14、均质、平坦 太阳永远直射赤道太阳永远直射赤道 地球不自转地球不自转 低低高高 低低 高高 高高 低低 （赤道与极地之间的闭合环流）（赤道与极地之间的闭合环流） 0 0 3030N N 3030S S 6060N N 6060S S 9090N N 9090S S 1、单圈环流：、单圈环流： 2 2、三圈环流、三圈环流 假设条件：假设条件： 地表均匀、平坦地表均匀、平坦 太阳永远直射赤道太阳永远直射赤道 （以北半球为例）（以北半球为例） 30N 0 60N 90N 赤道低气压带赤道低气压带 副极地低气压带副极地低气压带 副热带高气压带副热带高气压带 盛行西风带盛行西风带 极地东风带极地东风带 极

15、地高气压带极地高气压带 东北信风带东北信风带 高纬环流高纬环流 中中 纬纬 环环 流流 低纬低纬 环流环流 赤道低气压带赤道低气压带 副极地低气压带副极地低气压带 副热带高气压带副热带高气压带 副极地低气压带副极地低气压带 副热带高气压带副热带高气压带 东南信风带东南信风带 盛行西风带盛行西风带 极地东风带极地东风带 东北信风带东北信风带 盛行西风带盛行西风带 极地东风带极地东风带 90S 30S 60S 0 60N 30N 90N 极地高气压带极地高气压带 极地高气压带极地高气压带 2326 N 2326 S 6634 S 6634 N 0 大致夏季北移，冬季南移（北半球）大致夏季北移，冬季

16、南移（北半球） （四）全球气压带和风带的移动（四）全球气压带和风带的移动 三、气压带、风带对气候的影响三、气压带、风带对气候的影响 活动：读图活动：读图2-32、2-33，填表，填表 气压带气压带分布分布原因原因 气流运气流运 动动 对气候对气候 的影响的影响 赤道低气赤道低气 压带压带 副热带高副热带高 气压带气压带 副极地低副极地低 气压带气压带 极地高气极地高气 压带压带 赤道附近赤道附近热力原因热力原因 上升上升湿热湿热 南北纬南北纬30 附近附近 动力原因动力原因 下沉下沉 干热干热 南北纬南北纬60 附近附近 动力原因动力原因上升上升温湿温湿 南北纬南北纬90 附近附近 热力原因热

17、力原因下沉下沉冷干冷干 风带风带分布分布 风向风向 对气候对气候 的影响的影响 北半球北半球南半球南半球 低纬信风低纬信风 带带 中纬西风中纬西风 带带 高纬东风高纬东风 带带 赤道低气压赤道低气压 带和副热带带和副热带 高气压带高气压带 副热带高气副热带高气 压带和副极压带和副极 地低气压带地低气压带 副极地低气副极地低气 压带和极地压带和极地 高气压带高气压带 东北风东北风东南风东南风干燥干燥 西南风西南风西北风西北风温湿温湿 东北风东北风东南风东南风冷干冷干 （一）气压带、风带季节移动与大气活动中心（一）气压带、风带季节移动与大气活动中心 一 月 份 海 平 面 等 压 线 分 布 赤道

18、低压带 副热带高压带 副极地低压带 极地低压带 G G D 亚洲高压亚洲高压 （蒙古（蒙古- -西伯利亚高压）西伯利亚高压） 阿留申低压阿留申低压 D G 陆地（冷）陆地（冷） 海洋（热）海洋（热） 七 月 份 海 平 面 等 压 线 分 布 赤道低压带 副热带高压带 副极地低压带 极地低压带 亚洲低压亚洲低压 夏威夷高压夏威夷高压 GDD GG D G 陆地（热）陆地（热）海洋（冷）海洋（冷） G 亚亚 洲洲 高高 压压 东 南 北 西 西西 北北 季季 风风 东东 亚亚 冬冬 季（一季（一 月月 份）份） （二）季风环流（二）季风环流 D D 亚亚 洲洲 低低 压压 东 北 南 西 东东

19、亚亚 夏夏 季（七季（七 月月 份）份） 东东 南南 季季 风风 G 0 G 亚亚 洲洲 高高 压压 D 东东 北北 季季 风风 西西 北北 季季 风风 东南 北 西 南亚南亚 冬季（一月份）冬季（一月份） 逆时针逆时针 0 D 亚亚 洲洲 低低 压压 G 西西 南南 季季 风风 东东 南南 季季 风风 东南 北 西 南南 亚亚 夏夏 季（七季（七 月月 份）份） 顺时针顺时针 东东 亚亚 季季 风风南南 亚亚 季季 风风 原原 因因 风向风向 原原 因因 风风 向向 海陆热力性质差异海陆热力性质差异 冬冬 夏夏 西西 北北 风风 东东 南南 风风 * 海陆热力性质差异海陆热力性质差异 * 气

20、压带和风带季节移动气压带和风带季节移动 冬冬 夏夏 东东 北北 风风 西西 南南 风风 1111月月3030日起新一轮冷空气自北向南影响广东省日起新一轮冷空气自北向南影响广东省 全省气温显著下降伴有小到中雨全省气温显著下降伴有小到中雨 未来几天广东省继续受冷空气影响未来几天广东省继续受冷空气影响 天气阴冷气温还将进一步下降，并有中雨降水天气阴冷气温还将进一步下降，并有中雨降水 四、常见的天气系统四、常见的天气系统 （一）锋面系统与天气（一）锋面系统与天气 气团气团是指在水平方向上的温度、湿度等物理性是指在水平方向上的温度、湿度等物理性 质比较均匀、在垂直方向上各种物理性质也很质比较均匀、在垂直

21、方向上各种物理性质也很 相似的大团空气。相似的大团空气。 根据温度的差异，气团可分为根据温度的差异，气团可分为冷气团冷气团与与暖气团暖气团 冷、暖气团交界面称为冷、暖气团交界面称为锋面锋面。 锋面与地面的交线为锋面与地面的交线为锋线锋线 锋锋 2、分类、分类 1、概念、概念 3、锋、锋 冷锋冷锋 冷气团 暖气团 冷锋冷锋 冷锋冷锋是指冷气团主动向暖气团方向是指冷气团主动向暖气团方向 移动形成的锋移动形成的锋. .冷气团在运动过程冷气团在运动过程 中是暖气团被迫抬升中是暖气团被迫抬升. . 暖气团在抬升的过程中暖气团在抬升的过程中, ,随高度的随高度的 增加增加, ,逐渐产生水汽过饱和现象逐渐产

22、生水汽过饱和现象, ,以以 致产生阴雨天气致产生阴雨天气 冷锋的雨区在锋后冷锋的雨区在锋后 暖锋暖锋 冷气团 暖锋暖锋 暖气团 暖锋暖锋是指暖气团主动向冷气团移动是指暖气团主动向冷气团移动 的锋的锋 暖气团沿冷气团徐徐爬升暖气团沿冷气团徐徐爬升, ,其中水气其中水气 冷却凝结产生云、雨冷却凝结产生云、雨. . 暖锋的暖锋的雨区在锋前雨区在锋前, ,多为多为连续性降水连续性降水 冷气团主动冷气团主动 移向暖气团移向暖气团 暖气团主动暖气团主动 移向冷气团移向冷气团 气温高、气气温高、气 压低、晴朗压低、晴朗 阴天、下雨、阴天、下雨、 刮风、降温刮风、降温 气温降低、气气温降低、气 压升高、晴朗压

23、升高、晴朗 气温低、气气温低、气 压高、晴朗压高、晴朗 连续性降水连续性降水 气温升高、气气温升高、气 压降低、晴朗压降低、晴朗 锋面类型及特点锋面类型及特点 冷锋冷锋 冷气团冷气团 暖气团暖气团 A 冷气团冷气团 冷锋冷锋 暖锋暖锋 概念概念 过境前过境前过境时过境时过境后过境后 天天 气气 变变 化化 暖气团暖气团 暖锋暖锋 B 冷气团冷气团 （二）低压、高气压系统与天气（二）低压、高气压系统与天气 1000.0 1002.5 1005.0 低低 气气 旋旋 1002.5 1000.0 1005.5 高高 反反 气气 旋旋 以北半球为例以北半球为例 气压气压 中心中心 气旋气旋 反气旋反气

24、旋 气流运动方向气流运动方向 水平运动水平运动垂直运动垂直运动 天气天气 状况状况 气旋气旋 类型类型 高气压高气压 低气压低气压 四周向中心四周向中心 逆时针辐合逆时针辐合 上升上升 下沉下沉 阴雨阴雨 晴朗晴朗 影响影响 台风台风 秋高气爽秋高气爽 中心向中心向四周四周 顺时针辐散顺时针辐散 小结：小结： 锋面气旋锋面气旋 气旋是气流辐合上升系统，尤其锋面上气流上升更为强烈，往往产生气旋是气流辐合上升系统，尤其锋面上气流上升更为强烈，往往产生 云、雨，甚至造成暴雨、雷雨、大风天气。此图中，气旋的前方是宽阔的云、雨，甚至造成暴雨、雷雨、大风天气。此图中，气旋的前方是宽阔的 暖锋云系及相伴随的连续性降水天气；气旋后方是比较狭窄的冷锋云系和暖锋云系及相伴随的连续性降水天气；气旋后方是比较狭窄的冷锋云系和 降水天气；气旋中部是暖气团控制的天气。降水天气；气旋中部是暖气团控制的天气。 日期日期 气温气温气压气压 （百（百 帕）帕） 天气现象天气现象 平均气温平均气温 最高气温最高气温最低气温最低气温 1月