对流层大气受热

1、第三节 大气环境水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体的基本成分生物体的基本成分维持生命活动必需的物质维持生命活动必需的物质植物光合作用的原料；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线吸收紫外线，是，是“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”；到达地面的少量紫外线有到达地面的少量紫外线有杀菌治病杀菌治病作用作用干干洁洁空空气气O O3 3N N2 2 7878O O2 2 2121COCO2 2大气的组成成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件氮氮78.08%78.08%氧氧21.94%21.94%其他气体不到其他气体不到1%1%，如：，如：COCO2 2、O O3 3干洁空气组成图干洁空气组成图

2、人类活动大气污染大气污染人类活动对大气组成的影响人类活动对大气组成的影响CO2增多增多O3减少减少SO2增多增多全球气候变暖全球气候变暖酸雨危害酸雨危害臭氧空洞臭氧空洞温度温度o oC C高度高度(km)(km)0 012125050对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气温度随高度增加而降低温度随高度增加而降低对流运动显著对流运动显著; ;天气现象复杂天气现象复杂温度随高度增加而增加温度随高度增加而增加平流运动为主平流运动为主利于高空飞行利于高空飞行; ;臭氧层保护人类环境臭氧层保护人类环境空气稀薄，密度小空气稀薄，密度小电离层，有利于无线电通讯电离层，有利于无线电通讯人造卫星等运行、极光、

3、流星人造卫星等运行、极光、流星大气的垂直分布电电离离层层1.1.对流层对流层(1)(1)概况：概况：平均高度平均高度1212千米；集中了整个大气质量的千米；集中了整个大气质量的3/43/4和几乎全部的水汽、固体杂质。和几乎全部的水汽、固体杂质。(2)(2)特点特点气温随高度的增加而递减气温随高度的增加而递减（原因）（原因） 每上升每上升10001000米温度下降米温度下降oC对流运动显著对流运动显著各纬度高度不同各纬度高度不同天气现象复杂多变天气现象复杂多变, ,云、雨、雾、雪等天云、雨、雾、雪等天气现象都在这一层气现象都在这一层与人类关系最密切的一层。与人类关系最密切的一层。低纬度（低纬度（

4、0 0o o3030o o）: :中纬度（中纬度（3030o o6060o o）: :高纬度（高纬度（6060o o9090o o）: :171718km18km111112km12km8 89km9km对流层的高度随纬度的变化对流层的高度随纬度的变化纬度越低，地面受热越多，对流越旺盛，纬度越低，地面受热越多，对流越旺盛，对流层高度越高对流层高度越高2.2.平流层平流层(1)(1)概况：概况： 对流层顶对流层顶50505555千米千米有有臭氧层臭氧层存在存在2227千米高度千米高度(2)(2)特点特点: :气温气温随高度而增高（原因）随高度而增高（原因）气流以平流运动为主气流以平流运动为主有利

5、于高空飞行有利于高空飞行吸收紫外线，保护人类环境吸收紫外线，保护人类环境臭氧吸收大量太阳紫臭氧吸收大量太阳紫外线增温外线增温3.3.高层大气高层大气特点：特点：空气稀薄、空气稀薄、 密度小、气压低密度小、气压低8080500500千米的高空千米的高空若干若干电离层电离层有利于无线电短波通信有利于无线电短波通信地球大气上界：地球大气上界：20003000千米的高空千米的高空 假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有百分之四十七，这是什么原因造成的？只有百分之四十七，这是什么原因造成

6、的？二、对流层大气的受热过程二、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太阳辐射波长范围复习复习: :1.1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？ 2.2.太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？（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表现形式：表现形式：大气对太阳辐射的吸收大气对太阳辐射的吸收大气对太阳辐射的反射大气对太阳辐射的反射( (主要主要) ) 大气对太阳辐射的散射大气对太阳辐射的散射 （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 0-5

7、0-100501001250紫外线紫外线红外线红外线可见光可见光波长较长的红外线波长较长的红外线选择性1 1、吸收作用：、吸收作用：O O3 3（平流层）（平流层）COCO2 2水汽水汽波长较短的紫外线波长较短的紫外线、到达地面的主要、到达地面的主要是是可见光可见光。、大气直接吸收的、大气直接吸收的太阳辐射的能量太阳辐射的能量很少很少。、特点、特点O O3 3COCO2 2水汽水汽O O对流层对流层云层越厚，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。波长较短的蓝、紫色光最容易被散射。波长较短的蓝、紫色光

8、最容易被散射。物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短；反之，越长之，越长. .太阳辐射太阳辐射 短波辐射短波辐射地面辐射地面辐射 长波辐射长波辐射大气辐射大气辐射 长波辐射长波辐射波长：大气辐射地面辐射太阳辐射波长：大气辐射地面辐射太阳辐射( (二二) )地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射太阳辐射太阳辐射削弱作用削弱作用地面吸收（大部分地面吸收（大部分可见光可见光）大气大气地面地面地面辐射地面辐射宇宙空间宇宙空间大气逆辐射大气逆辐射大气辐射大气辐射COCO2 2和和 H H2 2O O( (二二) )地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射地面长波辐

9、射是对流层大气地面长波辐射是对流层大气增温的直接能量来源增温的直接能量来源大气上界大气上界地面地面“大气还大地大气还大地”大大气气辐辐射射射向地面射向地面地面增温地面增温“太阳暖大地太阳暖大地”太太阳阳辐辐射射大气吸收大气吸收地地面面吸吸收收“大地暖大气大地暖大气”射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气吸吸收收地地面面辐辐射射CO2和和 H2O昼晴夜晴昼晴夜晴昼晴夜阴昼晴夜阴昼阴夜晴昼阴夜晴昼阴夜阴昼阴夜阴日较差最大日较差最大日较差最小日较差最小平均温度最低平均温度最低平均温度最高平均温度最高 明确几个要点明确几个要点 ：A A大气增温的大气增温的直接热源直接热源是是地面辐射地面辐射。B B吸收地

10、面辐射热量的大气物质是吸收地面辐射热量的大气物质是水汽、二氧化碳水汽、二氧化碳C C补偿地面辐射损失热量的是补偿地面辐射损失热量的是大气逆辐射大气逆辐射。这种补。这种补偿作用在夜间更为明显，当云层厚的时候，大气逆辐偿作用在夜间更为明显，当云层厚的时候，大气逆辐射更强些。射更强些。意义：意义： 地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用（意义）既作用（意义）既降低了降低了白天白天的最高气温的最高气温，又，又提高了提高了夜夜间间的最低气温的最低气温，减小了减小了气温日较差气温日较差 。1 1、深秋至第二年早春时节，霜冻为什么出现在、深秋至第二年早春时节

11、，霜冻为什么出现在晴朗的夜晚？晴朗的夜晚？2 2、每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人、每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？是什么？ 因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多辐射弱，地面辐射的热量散失多人造烟幕能增强大气逆辐射，加强对地面的人造烟幕能增强大气逆辐射，加强对地面的保温作用保温作用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射作用）（大气对太阳辐射的散射作用）（白天云层具有很强的反射作用）（白天云层具有很强的反射作用）（夜间云层可以增强大气逆辐射）（夜间云层可以增强大气逆辐射）（赤道地区地面热（赤道地区地面热, ,空气对