对流层大气的受热过程王冬冰

1、蝴蝶效应说明地球表面覆盖着一层能够传递物质和能量的介质说明地球表面覆盖着一层能够传递物质和能量的介质-大气环境大气环境第二章第二章 自然环境中的物质运动和能量交换自然环境中的物质运动和能量交换第三节第三节 大气环境大气环境一、大气的垂直分层一、大气的垂直分层二、对流层大气的受热过程二、对流层大气的受热过程( (一一) )大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用( (二二) )地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射( (三三) )影响地面辐射的主要因素影响地面辐射的主要因素第二章第二章 自然环境中的物质运动和能量交换自然环境中的物质运动和能量交换一、大气的垂直分层一、大气的垂直分层对流层对

2、流层平流层平流层0-50-10050100温度（温度（C）020406080100120140高度（千米）高度（千米）高高层层大大气气臭氧层臭氧层电电离离层层一、大气的垂直分层一、大气的垂直分层读课本读课本P43P43图图223223大气的大气的垂直分层示意图，并分组垂直分层示意图，并分组讨论：讨论：地球大气层到底有多厚地球大气层到底有多厚吗吗? ?（复习前面所学内容）（复习前面所学内容）随高度的上升，对流层随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎和平流层的气温分别是怎样变化的？样变化的？为什么说对流层与人类为什么说对流层与人类关系最为密切？关系最为密切？现在人们乘坐的大型飞现在人们乘坐的大

3、型飞机多是在平流层中飞行。机多是在平流层中飞行。为什么平流层适合于飞机为什么平流层适合于飞机飞行？飞行？因臭氧吸收因臭氧吸收大量太阳紫大量太阳紫外线而增温外线而增温不同纬度，对流层高度不一样。不同纬度，对流层高度不一样。这是因为：低纬地区，地面受这是因为：低纬地区，地面受热多，对流活动旺盛，因此，热多，对流活动旺盛，因此，对流层的高度高；而高纬地区，对流层的高度高；而高纬地区，地面受热较少，对流活动较弱，地面受热较少，对流活动较弱，所以，对流层的高度低；中纬所以，对流层的高度低；中纬地区则适中。地区则适中。热量来自地面，气热量来自地面，气温垂直递减率为温垂直递减率为060C100米米集中了大气

4、集中了大气质量的质量的3/43/4和和几乎全部的几乎全部的水汽、杂质水汽、杂质地球与月球表面温度对比地球与月球表面温度对比地球：平均温度为地球：平均温度为2222地球被厚地球被厚厚的大气厚的大气包围包围月球：阳光直接照射的地方为月球：阳光直接照射的地方为127 夜晚则降到夜晚则降到183 二、对流层大气的受热过程二、对流层大气的受热过程2 2、太阳辐射由、太阳辐射由紫外区紫外区、可可 见光区见光区、红外区红外区部分组成部分组成4 4、太阳辐射是一种、太阳辐射是一种短波短波 辐射辐射 3 3、太阳辐射的能量主要、太阳辐射的能量主要 集中在集中在可见光可见光部分部分1 1、太阳辐射是一种、太阳辐射

5、是一种电磁波电磁波地球上的能量源泉是：地球上的能量源泉是：太阳辐射太阳辐射二、对流层大气的受热过程二、对流层大气的受热过程吸收作用吸收作用反射作用反射作用散射作用散射作用大气对太阳辐射削弱作用大气对太阳辐射削弱作用采用哪三种主要形式？采用哪三种主要形式？一、对流层大气的受热过程一、对流层大气的受热过程(一一)大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用0-50-100501001250紫外线紫外线红外线红外线可见光可见光吸收红外线吸收红外线选择性选择性1 1、吸收作用吸收作用O O3 3COCO2 2水汽水汽吸收紫外线吸收紫外线、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

6、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(一一 )大气对太阳辐射削弱作用大气对太阳辐射削弱作用对流层平流层高层大气二对流层大气的受热过程二对流层大气的受热过程夏季多云的天空夏季多云的天空, ,白白天的气温为什么不会天的气温为什么不会太高太高? ?2 2、反射作用、反射作用：、特点：、特点：无选择性无选择性、影响因素：、影响因素：云云越厚越厚越多越多反射越强反射越强夏季，多云的白天，夏季，多云的白天，气温不会气温不会 。太高太高大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用(1) 参与的大气成分：参与的大气成分：空气分子和微小尘埃空气

7、分子和微小尘埃(2) 特点：特点：有时有时有有选择性选择性波长较短的波长较短的蓝紫光蓝紫光最容易被散射最容易被散射3 3、散射作用、散射作用有时有时无选择性无选择性：日出前的黎明、日落后的黄昏、树荫下，天日出前的黎明、日落后的黄昏、树荫下，天空仍是明亮的及阴天的天空呈现空仍是明亮的及阴天的天空呈现乳白色乳白色大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用日出前的黎明、日落后的黄昏，日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，凡是阳光不能直射的以及阴天，凡是阳光不能直射的地方仍然明亮地方仍然明亮大气对太阳辐射的散射作用大气对太阳辐射的散射作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳

8、辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用1 1、什么是地面辐射、大气辐射和大气逆辐射？、什么是地面辐射、大气辐射和大气逆辐射？2 2、对流层大气的主要的直接热源是什么？、对流层大气的主要的直接热源是什么？3 3、大气是如何实现对地面的保温作用的？、大气是如何实现对地面的保温作用的？地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射太阳辐射地面辐射地面辐射大气上界大气上界水汽水汽二氧化碳二氧化碳1 1、地面辐射、地面辐射地面向外辐射能量地面向外辐射能量 称为地面辐射称为地面辐射地面辐射是地面辐射是红外线红外线 长波长波辐射辐射方向：方向：向上向上将热量将热

9、量传给大气传给大气地面吸收地面吸收太阳辐射太阳辐射 获得能量获得能量2、大气辐射 太阳辐射太阳辐射地面辐射地面辐射大气辐射大气辐射水汽水汽二氧化碳二氧化碳大气上界大气上界对流层大气强烈吸对流层大气强烈吸 收地面辐射并保持热量收地面辐射并保持热量地面是对流层大气地面是对流层大气的主要的主要直接直接热源热源大气辐射大气辐射性质：性质：方向方向红外线长波红外线长波辐射辐射向上向上向下向下 大气逆辐射大气逆辐射地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射3、大气的温室效应 太阳辐射太阳辐射地面辐射地面辐射大气辐射大气辐射（1 1）大气逆辐射将大部分热量归还给地面）大气逆辐射将大部分热量归还给地面。在在一定程度

10、上补偿了地面辐射损失的热量，对地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面起到了保温作用大气上界大气上界(2)(2)逆辐射的强弱取决于逆辐射的强弱取决于: :天气状况天气状况云云: :低低, ,并且浓密并且浓密地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射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大气吸收大气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，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二、对流层

11、大气的受热过程二、对流层大气的受热过程“太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”“大气还大地大气还大地”月球月球夜间由于没有大气的保温夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低月面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，达地面的太阳辐射，气温不会太高气温不会太高夜间，地面辐夜间，地面辐射绝大部分热射绝大部分热量又被大气逆量又被大气逆辐射还给地面，辐射还给地面，使气温不致降使气温不致降得过低得过低白天，由于没有大气对太白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高温度升得很高，气温很高地球地球1二、对流层大气的受热过程二、对流层大气的受热过程(三三)影响地面辐射的主要因素影响地面辐射的主要因素 纬度因素 下垫面因素 气象因素地地表表地平线地平线大大气气上上界界影响地面辐射的因素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经过的大气路程短短大气削弱少，且光能集中大气削弱少，且光能集中得到的得到的太阳辐射强。太阳辐射强。纬度因素纬度因素影响地面辐射的因素影响地面辐射的因素:下垫面因素下垫面因素地地表表地平线地平线大大气气上上界界、降水量越多，年日照时数越少，得到的太降水量越多，年日照时数越少，得到的太阳辐射就越少。