第三章第一讲大气垂直分层及逆温

1、练习：练习：1、将下面几种成分的代号填入表中，与其作用、将下面几种成分的代号填入表中，与其作用进行正确的搭配：进行正确的搭配： A、二氧化碳、二氧化碳 B、水汽、水汽 C、臭氧臭氧 D、氮、氮 E、氧、氧 F、尘、尘埃埃构成地球上生物体的基本成分构成地球上生物体的基本成分水汽凝结时，可作凝结核水汽凝结时，可作凝结核植物光合作用的原料，对地面有保温作用植物光合作用的原料，对地面有保温作用吸收长波辐射，成云致雨的重要条件吸收长波辐射，成云致雨的重要条件一切生物维持生命所必需的物质一切生物维持生命所必需的物质地球生命的保护伞地球生命的保护伞DFABEC2、有关臭氧的叙述，、有关臭氧的叙述，正确的是（

2、正确的是（ ） A、臭氧主要吸收太阳辐射中的红外线、臭氧主要吸收太阳辐射中的红外线 B、臭氧含量的最大值在、臭氧含量的最大值在2227千米高空千米高空 C、人类活动排放出的二氧化碳破坏大气层中的臭氧、人类活动排放出的二氧化碳破坏大气层中的臭氧 D、被誉为、被誉为“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”BD3、人类活动导致的、人类活动导致的大气组成的变化大气组成的变化（1）由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多，人类社会每年排放的二氧化碳总量在过去三十年里增加了一倍，再加上大量砍伐森林，减少了绿色植物通过光合作用吸收二氧化碳的能力，大气中二氧化碳的浓度在过去三十年里增长了12。（2）氯氟烃是一种人工合

3、成的化合物，主要用于制冷剂、火箭推进剂等，到了80年代中期为止，全球氯氟烃的年消费量已达到100万吨。（3）由于煤、石油等矿物燃料的使用越来越多，排入空气中的硫、氮等氧化物不断增加。对流层对流层平流层平流层0-50-10050100温度（温度（C）020406080100120140高度（千米）高度（千米）高高层层大大气气集中了大气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

4、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。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臭臭 氧氧 层层下热下热上冷上冷下冷下冷上热上热电电离离层层温度先递温度先递减后递增减后递增对流旺盛近地面，对流旺盛近地面，纬度不同厚度变；纬度不同厚度变；高度增来温度减，高度增来温度减，只因热源是地面；只因热源是地面；天气复杂且多变，天气复杂且多变，风云雨雪较常见风云雨雪较常见气温初稳后升热气温初稳

5、后升热只因层中臭氧多只因层中臭氧多水平流动天气好水平流动天气好高空飞行很适合高空飞行很适合电离层能反射电离层能反射无线电波，对无线电波，对无线电通讯有无线电通讯有重要作用重要作用二二 大气的垂直分层大气的垂直分层赤道赤道NS对流层顶对流层顶 特别提醒 对流层高度的时空分布规律：对流层的高度取决于空气对流层高度的时空分布规律：对流层的高度取决于空气的对流运动的强度，空气对流运动的强度又取决于近地的对流运动的强度，空气对流运动的强度又取决于近地面空气温度的高低和空气上下层温差的大小，近地面温面空气温度的高低和空气上下层温差的大小，近地面温度的高低又取决于纬度高低、季节变化、天气变化等。度的高低又取

6、决于纬度高低、季节变化、天气变化等。一般情况下，近地面大气温度高，对流层高度就大。一般情况下，近地面大气温度高，对流层高度就大。 纬度低，对流层高度大；纬度高，对流层高度小。纬度低，对流层高度大；纬度高，对流层高度小。 同一地区，夏季同一地区，夏季(或白天或白天)对流层高度大，冬季对流层高度大，冬季(或黑夜或黑夜)对流层高度小。对流层高度小。 夏季夏季(或白天或白天)陆地的对流层高度大于海洋；冬季陆地的对流层高度大于海洋；冬季(或黑或黑夜夜)相反。相反。 同纬度地区暖流流经的地区对流层高度大于寒流流经同纬度地区暖流流经的地区对流层高度大于寒流流经的地区。的地区。 三 气温直减率及其应用： 1.

7、对流层气温直减率的成因 3逆温现象 一般情况下，对流层温度上冷下热。但在一定条一般情况下，对流层温度上冷下热。但在一定条件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随件下，对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象高度增加而上升的现象(即下冷上热现象即下冷上热现象)，这种，这种气温逆转的现象我们称之为气温逆转的现象我们称之为“逆温逆温”。 造成造成“逆温逆温”现象的原因有很多种：现象的原因有很多种： 一是地面辐射冷却一是地面辐射冷却(辐射逆温辐射逆温)。下图表示这种辐。下图表示这种辐射逆温的生消过程。射逆温的生消过程。 图图a为正常气温垂直分布情形。在晴朗无云的夜间，地为正常气温垂直

8、分布情形。在晴朗无云的夜间，地面辐射冷却很快，贴近地面的大气层也随之降温。离地面辐射冷却很快，贴近地面的大气层也随之降温。离地面愈近，降温愈快，离地面愈远，降温愈慢，因而形成面愈近，降温愈快，离地面愈远，降温愈慢，因而形成了自地面开始的逆温了自地面开始的逆温(图图b)；随着地面辐射冷却的加剧，；随着地面辐射冷却的加剧，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强(图图c)；日出后，太；日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上地消失地消失(图图d、e)。辐射逆温厚度从数十米到数百米，在。辐射逆温厚度从数十米到数百米

9、，在大陆上常年都可出现，以冬季最强。冬季夜长，逆温层大陆上常年都可出现，以冬季最强。冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。较厚，消失较慢。二是冷空气下沉二是冷空气下沉(地形逆温地形逆温)。在山谷与盆地区域，由于。在山谷与盆地区域，由于冷却的空气会沿斜坡流入低谷和盆地，因而常使山谷和冷却的空气会沿斜坡流入低谷和盆地，因而常使山谷和盆地的辐射逆温得到加强，往往持续数天而不会消失。盆地的辐射逆温得到加强，往往持续数天而不会消失。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。逆温现象。 三是空气平流三是空气平流(平流逆温平流逆温)。当。当暖空气水平

10、移动到冷的地暖空气水平移动到冷的地面或水面上面或水面上及及寒流流经的地区寒流流经的地区，或或会发生接触冷却的作会发生接触冷却的作用。用。逆温的强弱，主要由暖空气和地面的温差决定。温逆温的强弱，主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大，逆温越强。冬半年，在中纬度的沿海地区，因差越大，逆温越强。冬半年，在中纬度的沿海地区，因为那里海陆的温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，为那里海陆的温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，常常出现平流逆温。常常出现平流逆温。 另外，还有下沉逆温、锋面逆温等。另外，还有下沉逆温、锋面逆温等。 特别提醒 (1)同纬度地区，随海拔升高，气温降低的原因为：海拔越高，空气越稀薄，

11、虽然随海拔升高，太阳辐射增强，但空气的保温作用较弱，地面失去的热量较获得的热量多，所以海拔越高(同纬度地区)，气温越低。说明：海拔每升高1000米，气温下降6，指的是同纬度地区或某一地区随海拔增高，气温的变化情况。 (2)雨过天晴或日出前后山谷多雾的原因：雨过天晴，空气中水汽充足，水汽遇山体抬升，水汽易凝结成雾。日出前后，气温低，水汽易凝结成雾。读大气垂直分层示意图，回答读大气垂直分层示意图，回答57题。题。5图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是 （ ）A B C D6对短波通信具有重要意义的电离层位于（对短波通信具有重要意义的电离层位于（ ）A层顶部层

12、顶部 B层底部层底部 C层中部层中部 D层层72003年年10月我国发射的月我国发射的“神州神州5号号”飞船运行轨道所在的大飞船运行轨道所在的大气层（气层（ ）A气温在气温在50到到20之间之间 B气温随高度增加平稳下降气温随高度增加平稳下降C最低气温约为最低气温约为80 D最高气温约为最高气温约为40BDC练习：下图甲是练习：下图甲是“某城市风向频率图某城市风向频率图”，图乙是，图乙是“该城市该城市冬季近地面大气层不同时刻气温随高度变化冬季近地面大气层不同时刻气温随高度变化过程示意图过程示意图”，读图回，读图回答（答（1）（）（2）题。）题。（1）该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，）该城

13、市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，最合适的厂址应布局在城市的最合适的厂址应布局在城市的 （ ）A.东北方东北方B.西南方西南方C.东南方东南方D.西北方西北方（2）该发电厂烟囱的设计高度应不低于）该发电厂烟囱的设计高度应不低于（ ）A . 5 0 米米B . 7 5 米米C . 1 0 0 米米D.150米米BC1(2010福州福州)右图是右图是“某地某日垂直温度变化某地某日垂直温度变化(/100米米)时时空空 分布图分布图”。读图，完成。读图，完成(1)(3)题。题。 (1)该日此地发生大气逆温现象的时段是该日此地发生大气逆温现象的时段是() A8 0016 30 B17 0023 00 C

14、16 307 00 D23 005 00 (2)发生大气逆温现象的最大高度约为发生大气逆温现象的最大高度约为() A500米米 B100米米 C350米米 D150米米 (3)当某地大气发生逆温现象时当某地大气发生逆温现象时() A空气对流更加显著空气对流更加显著 B抑制污染物向上扩散抑制污染物向上扩散 C有利于成云致雨有利于成云致雨 D减少大气中臭氧的含量减少大气中臭氧的含量C C B读某城某日清晨低层大气剖面图，回答读某城某日清晨低层大气剖面图，回答: （1）图中出现逆温现象的是、中的）图中出现逆温现象的是、中的 ，判断理由是判断理由是（2）该城市工业高度集中，当天发生了重大）该城市工业高度集中，当天发生了重大烟雾事件，这一事件的原因是什么？（烟雾事件，这一事件的原因是什么？（6分）分） （3）在商业区、居民区、工业近郊区、农田区域中，）在商业区、居民区、工业近郊区、农田区域中，烟雾浓度最大的是烟雾浓度最大的是(4）若该城市众多工厂、汽车大量排放）若该城市众多工厂、汽车大量排放CO2、SO2、NO2，产，产 生的大量环境污染主要有什么？（生的大量环境污染主要有什么？（3分）分） 此处气温随海拔的增加而增加。此处气温随海拔的增加而增加。气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重气象原因：下冷