大气垂直分层和受热过程第一课时

1、第一课时：大气的垂直分第一课时：大气的垂直分层和大气受热过程层和大气受热过程第二章：自然环境中的物质运动和第二章：自然环境中的物质运动和能量交换能量交换必修必修第三节：大气环境第三节：大气环境学科指导意见基本要求：1.了解大气的垂直分层结构。2.了解对流层大气辐射的削弱作用，理解大气对地面的保温作用。3.理解影响地面获得太阳辐射大小的因素。1250对流对流层层平流层平流层高层大气高层大气高度：高度：千米千米 层次层次特点特点原因原因对流层对流层气温随高度增加而递气温随高度增加而递减，减，（上冷下热）（上冷下热）海海拔每上升拔每上升100米气温降米气温降低低0.6；对流运动；对流运动显著显著(低

2、纬低纬17千米千米18千米、中纬千米、中纬10千米千米12千米、高纬千米、高纬8千米千米9千米千米)；天气现象复；天气现象复杂多变杂多变热量绝大部分热量绝大部分来自地面，上来自地面，上冷下热，差异冷下热，差异大，对流强；大，对流强；水汽杂质多、水汽杂质多、对流运动显著对流运动显著1250对流对流层层平流层平流层高层大气高层大气高度：高度：千米千米 平流层平流层起初气温变化小，起初气温变化小，30千米以上气温迅速上千米以上气温迅速上升；升；大气以水平运动大气以水平运动为主；为主；大气平稳天气大气平稳天气晴朗有利高空飞行晴朗有利高空飞行臭氧吸收紫外臭氧吸收紫外线；上热下冷；线；上热下冷；水汽杂质少

3、、水汽杂质少、水平运动水平运动 存在若干电离层，能存在若干电离层，能反射无线电波，对无反射无线电波，对无线电通信有重要作用线电通信有重要作用太阳紫外线和太阳紫外线和 宇宙射线作用宇宙射线作用高层高层大气大气1250对流对流层层平流层平流层高层大气高层大气高度：高度：千米千米 平流层平流层起初气温变化小，起初气温变化小，30千米以上气温迅速上千米以上气温迅速上升；升；大气以水平运动大气以水平运动为主；为主；大气平稳天气大气平稳天气晴朗有利高空飞行晴朗有利高空飞行臭氧吸收紫外臭氧吸收紫外线；上热下冷；线；上热下冷；水汽杂质少、水汽杂质少、水平运动水平运动 存在若干电离层，能存在若干电离层，能反射无

4、线电波，对无反射无线电波，对无线电通信有重要作用线电通信有重要作用太阳紫外线和太阳紫外线和 宇宙射线作用宇宙射线作用高层高层大气大气学科指导意见基本要求：1.了解大气的垂直分层结构。2.了解对流层大气辐射的削弱作用，理解大气对地面的保温作用。3.理解影响地面获得太阳辐射大小的因素。对照图说一说：对流层大气的受热过程对照图说一说：对流层大气的受热过程 1“太阳（辐射）暖大地太阳（辐射）暖大地” 除臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线，水汽除臭氧和氧原子吸收一部分波长较短的紫外线，水汽和二氧化碳吸收波长较长的红外线外，能量较强的可见光和二氧化碳吸收波长较长的红外线外，能量较强的可见光被吸收的很少

5、，被吸收的很少，绝大部分绝大部分透过大气射到地面，地面因吸收透过大气射到地面，地面因吸收太阳辐射能增温。太阳辐射能增温。2“大地（大地（地面辐射地面辐射）暖大气）暖大气” 地面增温向外辐射的是长波辐射，除少数透过大气地面增温向外辐射的是长波辐射，除少数透过大气返回宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和二返回宇宙空间外，绝大部分被近地面大气中的水汽和二氧化碳吸收，使大气增温。氧化碳吸收，使大气增温。地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源。地面辐射是对流层大气增温的直接能量来源。 3 “大气（大气（大气辐射大气辐射）还大地）还大地” 大气在增温的同时也向外辐射热量，其中大部大气在增温的同时也向

6、外辐射热量，其中大部分射向地面，称为大气逆辐射。这样大气逆辐射分射向地面，称为大气逆辐射。这样大气逆辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射把热量还给地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。损失的热量，对地面起到了保温作用。 CO2、H 2O、云、浮尘等吸收、云、浮尘等吸收波长较长的红外线，波长较长的红外线，O3吸收吸收短波的紫外线。短波的紫外线。较大颗粒较大颗粒的尘埃、的尘埃、云层云层微小的尘微小的尘埃、空气埃、空气分子分子大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用 作用作用形式形式参与作用的参与作用的大气成分大气成分波长段波长段作用特点作用特点实例实例

7、吸吸收收臭氧臭氧(平流层平流层)紫外线紫外线 吸收强烈吸收强烈,有选有选择性择性,对可见光对可见光吸收的很少。吸收的很少。 平流层气平流层气温随海拔温随海拔高度增加高度增加而上升。而上升。水汽、水汽、CO2(对流层对流层)红外线红外线作用作用形式形式参与作用的参与作用的大气成分大气成分波长段波长段作用特点作用特点实例实例反射反射 较 大 颗 粒较 大 颗 粒尘埃、云层尘埃、云层 各 种 波各 种 波长同样被反长同样被反射射无选择性无选择性,云层云层越厚越厚,反射越强反射越强夏 季 多 云 的夏 季 多 云 的白天白天,气温不气温不会太高会太高(偏低偏低)散射散射空气分子、空气分子、微小尘埃波微

8、小尘埃波长长较短的可见较短的可见光光(蓝光、紫蓝光、紫光光) 向四面八方散向四面八方散射射,有选择性有选择性 晴朗的天空晴朗的天空呈蔚蓝色呈蔚蓝色颗粒较大的颗粒较大的尘埃、雾粒、尘埃、雾粒、小水滴小水滴各种波长同各种波长同样被散射样被散射无选择性无选择性 阴天的天空阴天的天空灰蒙蒙的灰蒙蒙的(续表)（2 015 广东卷）广东卷）大规模的火山爆发可能造成地大规模的火山爆发可能造成地表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致表温度下降。其合理的解释是火山爆发导致A A大气二氧化碳浓度增加大气二氧化碳浓度增加B B高纬度地区极光现象减少高纬度地区极光现象减少C C地球表面长波辐射增强地球表面长波辐射增强

9、D D到达地面的短波辐射减弱到达地面的短波辐射减弱D读下图，回答第读下图，回答第1 1题。题。1.该层大气该层大气( ) A随高度增加，温度增幅变小随高度增加，温度增幅变小 B能够大量吸收紫外线长波辐射能够大量吸收紫外线长波辐射 C以平流运动为主，有利于飞机高空飞行以平流运动为主，有利于飞机高空飞行 D强烈的太阳辐射使大气呈电离状态强烈的太阳辐射使大气呈电离状态C【解析解析】对流层平均厚度为对流层平均厚度为12千米，气温随高度的升高而千米，气温随高度的升高而降低，对流运动显著，天气现象复杂多样；对流降低，对流运动显著，天气现象复杂多样；对流层顶到高空层顶到高空50千米为平流层，气温随高度升高而

10、千米为平流层，气温随高度升高而升高，平流运动显著。升高，平流运动显著。 A A 愈接近地面风速愈小，大气愈接近地面风速愈小，大气热量不易散失热量不易散失 B B 愈接近地面空气尘埃愈多，愈接近地面空气尘埃愈多，尘埃能吸收太阳辐射尘埃能吸收太阳辐射 C C愈接近地面空气密度愈大，愈接近地面空气密度愈大，大气愈能吸收太阳辐射大气愈能吸收太阳辐射 D D地面吸收太阳辐射后，地地面吸收太阳辐射后，地面辐射首先供近地面大气吸收面辐射首先供近地面大气吸收2.图中丁曲线愈接近地面气温愈高的原因是图中丁曲线愈接近地面气温愈高的原因是( )D下图为同一地点在某日的上午、午后、夜间及清晨四下图为同一地点在某日的上

11、午、午后、夜间及清晨四个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成23题。题。3.图中四条曲线中最可能是清晨的大气垂直气温分布的图中四条曲线中最可能是清晨的大气垂直气温分布的是是( ) A甲甲 B乙乙 C丙丙 D丁丁A【解析解析】大气的直接热源是地面辐大气的直接热源是地面辐射，午后地面辐射最强，射，午后地面辐射最强，越近地面气温越高，越近地面气温越高，所以所以第第2题选题选D；清晨地面辐射最弱，近地面气清晨地面辐射最弱，近地面气温低，出现辐射逆温现象。温低，出现辐射逆温现象。所所以第以第3题甲符合题意。题甲符合题意。20102010年年1111月月292

12、9日到日到1212月月1010日联合国气候会议在墨西哥日联合国气候会议在墨西哥坎昆举行。读坎昆举行。读“大气受热过程大气受热过程” ” 图，完成图，完成4 45 5题题 4.在上图中近百年来，全球气温的变化趋势与下列因素有关的是在上图中近百年来，全球气温的变化趋势与下列因素有关的是( ) A增强增强 B减弱减弱 C减弱减弱 D增强增强5.科学家发现，科学家发现， 随着大气层中的浮质和其它微粒增加，近几十年随着大气层中的浮质和其它微粒增加，近几十年以来，到达地球的阳光量减少了以来，到达地球的阳光量减少了10%，地球正在，地球正在“变暗变暗”。图中。图中与与“地球变暗地球变暗”有关的大气热力作用是

13、有关的大气热力作用是( ) A B C DDA【解析解析】大气中的温室气体增多，大气中的温室气体增多，使得大气的保温作用增强，使得大气的保温作用增强，即大气逆辐射增强。到即大气逆辐射增强。到达地球的阳光量减少了达地球的阳光量减少了10%，说明大气的削弱作，说明大气的削弱作用增强了，即作用增强用增强了，即作用增强了。了。 6 .6 .“蓝蓝的天上白云飘，白云下面马儿跑蓝蓝的天上白云飘，白云下面马儿跑”。天空呈。天空呈现蓝色，云为白色的原因分别是现蓝色，云为白色的原因分别是( )( ) A A吸收和散射吸收和散射 B B吸收和反射吸收和反射 C C散射和反射散射和反射 D D反射和散射反射和散射C

14、 【解析解析】晴朗的天空呈现蔚蓝色，是空气分子、微小尘埃散射波长晴朗的天空呈现蔚蓝色，是空气分子、微小尘埃散射波长较短的蓝紫光形成的，云层呈现白色是因为云层反射太阳较短的蓝紫光形成的，云层呈现白色是因为云层反射太阳光形成的。光形成的。 7.2010年年4月以来，冰岛南部埃亚菲亚德拉冰川附月以来，冰岛南部埃亚菲亚德拉冰川附近火山多次大规模喷发，火山熔岩不仅融化了部分近火山多次大规模喷发，火山熔岩不仅融化了部分冰川，导致山洪暴发、道路桥梁被毁，腾空而起的冰川，导致山洪暴发、道路桥梁被毁，腾空而起的火山灰更使欧洲部分空域成为航空禁区。火山灰更使欧洲部分空域成为航空禁区。 火山喷发时产生的火山灰云团，削弱了到达地表的太阳辐火山喷发时产生的火山灰云团，削弱了到达地表的太阳辐射，反映在射，反映在“大气热量示意图大气热量示意图”中相应的数字编号是中相应的数字编号是_、_；增强了射向近地面的大气逆辐射，图中；增强了射向近地面的大气逆辐射，图中相应的数字编号是相应的数字编号是_。从理论上说，空中火山灰云团。从理论上说，空中火山灰云团使得当地昼夜温差变使得当地昼夜温差变_。