大气环境及组成介绍

1、必修一 第二章 自然环境中的物质运动与能量交换第三节 大气环境一、大气的组成与垂直分层二、大气的热力作用三、大气运动四、常见的天气系统一、大气的组成与垂直分层大气的组成及其作用大气的垂直分层氮氧臭氧二氧化碳低层大气干洁空气水汽固体杂质天气变化的重要角色成云致雨的必要条件生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料对地面起保温作用吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害一、大气的组成与垂直分层大气的组成及其作用一、大气的组成与垂直分层大气的组成及其作用大气的垂直分层1. 大气的上界：2. 大气的垂直分层20003000千米50120100804020100-100-500060

2、高度/km温度/对流层高层大气20003000平流层气温随高度的增加而递减对流运动显著 对流层的高度因纬度而异： 低纬度地区：1718千米 中纬度地区：1012千米 高纬度地区：89千米天气现象复杂多变 同一地点，对流层夏季高，冬季低。(1) 对流层50120100804020100-100-500060高度/km温度/对流层高层大气20003000平流层5055原因：平流层中的臭氧大量吸收太阳 紫外线而使温度升高。 臭氧层 ：2227千米 气流以平流运动为主 利于高空飞行 ：大气稳定，天气晴朗，能见度高 (2) 平流层气温随高度增加而升高50120100804020100-100-50006

3、0高度/km温度/对流层高层大气20003000平流层50552227臭氧层50120100804020100-100-500060高度/km温度/对流层高层大气20003000平流层50552227臭氧层85500中间层热层外层气温随高度增加迅速降低 A.中间层 (3)高层大气对流运动显著(高空对流层)原因：中间层的热量绝大部分直接来自平流层顶50120100804020100-100-500060高度/km温度/对流层高层大气20003000平流层50552227臭氧层85500中间层热层外层（高空对流层）气温随高度增加迅速降低 A.中间层 (3)高层大气对流运动显著(高空对流层)原因：中

4、间层的热量绝大部分直接来自平流层顶B.热层： 气温随高度增加上升很快 大气处于高度电离状态原因:热层中的氧原子大量吸收太阳紫外线 电离层：80500千米50120100804020100-100-500060高度/km温度/对流层高层大气20003000平流层50552227臭氧层85500中间层热层外层（高空对流层）电离层(散逸层)气温随高度增加迅速降低 A.中间层 (3)高层大气对流运动显著(高空对流层)原因：中间层的热量绝大部分直接来自平流层顶B.热层： 气温随高度增加上升很快 大气处于高度电离状态原因:热层中的氧原子大量吸收太阳紫外线 电离层：80500千米C.外层 (散逸层)空气质点

5、高速运动。二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用表现形式：吸收作用反射作用散射作用特点：有选择性大气对太阳辐射中的能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气射到地面上来氧原子吸收紫外线臭氧吸收紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线大气上界地 面对流层平流层高层大气1. 吸收作用：最弱 夏季，多云的白天，气温不会。2.反射作用：(2)特点：(3)影响因素： 云层的密度、厚度、颗粒大小(1)参与的大气成分：太高云层、颗粒较大的尘埃无选择性3.散射作用一般具有选择性：晴朗的天空呈现色阴天的天空呈现色日出前的黎明、日落后的黄昏、阴天，

6、天空是明亮的 。其原因是： 。质点大时无选择性：(1)参与的大气成分：空气分子和微小尘埃(2)特点：波长越短，散射能力越强蓝光最容易被散射漫散射地 面蔚蓝灰白散射作用4. 影响削弱作用的因素：(1)太阳高度(纬度因素)(2)下垫面:(3)海拔(4)天气状况:大气上界AB ab不同太阳高度辐射强度变化示意 太阳高度愈大,等量的太阳辐射在地表分布的面积愈小,光热愈集中,同时太阳辐射经过大气的路程愈短,被大气削弱得愈少。4. 影响削弱作用的因素：(1)太阳高度(纬度因素) 大气中云雾越多，尘埃越多，对太阳辐射的削弱就越多，到达地面的太阳辐射越少 海拔越高，大气越稀薄，对太阳辐射的削弱就越少，到达地面

7、的太阳辐射越多。4. 影响削弱作用的因素：(1)太阳高度(纬度因素)(2)下垫面:下垫面性质不同对太阳辐射的反射率不同。(见P46图)(3)海拔：(4)天气状况:太阳辐射 地 面大气上界地面吸收大气反射大气散射地面反射大气吸收地面增温二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用1.地面辐射 地面吸收太阳辐射，温度增高，同时地面又把热量向外辐射。(3)地面辐射是红外线长波辐射(1)概念： 对流层大气中的水汽和二氧化碳大量吸收地面红外线长波辐射，地面放出的热量绝大部分保存在大气中。(2)方向：向上二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用地面辐射太阳辐射 地

8、面大气上界地面吸收大气反射大气散射地面反射大气吸收地面增温二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用射向宇宙空间大气吸收1.地面辐射(3)大气辐射是红外线长波辐射(1)概念：(2)方向向上：二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用2. 大气辐射大气吸收地面红外线长波辐射，温度增高，同时又把热量向外辐射称为大气辐射。射向宇宙空间向下：射向地面(大气逆辐射)地面辐射太阳辐射 地 面大气上界地面吸收大气反射大气散射地面反射大气吸收地面增温二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用射向宇宙空间大气吸收大气辐射射向地面 云层越厚、云量越多，大

9、气逆辐射越强，保温作用越好。1.地面辐射二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用2. 大气辐射3. 大气逆辐射(1) 大气逆辐射把热量还给地面保温作用(2) 影响因素:云地面辐射太阳辐射 地 面大气上界地面吸收大气反射大气散射地面反射大气吸收地面增温二、大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用射向宇宙空间大气吸收大气辐射射向地面“太阳暖大地”“大气还大地”“大地暖大气”昼 夜 温差小保温作用_了夜间的最低气温. 削弱作用与保温作用的意义削弱作用_了白天的最高气温.降低提高有利于生物生存和发展地面辐射太阳辐射玻璃温室效应示意根据所学知识解释自然现象： 1、

10、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？ 2、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？ 3、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？ 4、为什么晴朗的正午天空呈蓝色？ 5、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 6、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？ 7、某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从大气的热力作用分析，哪一个气温日较差小？为什么？（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）（夜间云层可以增强大气逆辐射） （赤道地区地面热,空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强）（因为蓝色光最

11、容易被散射）（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）. （今天。多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温不会太高; 夜晚，大气逆辐射作用强，气温不会太低）三、大气运动热力环流空气的水平运动风(最简单的大气运动形式)大气环流(全球性有规律的大气运动形式)ABC热冷冷低低低高高高 形成:三、大气运动热力环流太阳辐射对各纬度加热的不均匀地区间冷热不均大气的垂直运动同一水平面上气压的差异空气的水平运动(风)根本原因直接原因ABC热冷冷低低低高高高ABABBA 比较A、 A、B、 B四点气压的高低。垂直方向上，海拔越高，气压越低常见的热力环流（

12、1）市区郊区郊区AABB城市热岛效应常见的热力环流（2）山谷风海 陆海 陆海陆风山谷或盆地地区多夜雨1、水平气压梯度和水平气压梯度力 风同一水平面上单位距离间的气压差 三、大气运动热力环流空气的水平运动水平气压梯度力： 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，叫水平气压梯度力。(百帕) 100610081010F1水平气压梯度力a. 垂直于等压线b. 由高压指向低压A.概念:B.特点:水平气压梯度： 1、水平气压梯度和水平气压梯度力 风三、大气运动热力环流空气的水平运动2、风向的偏转（以北半球为例）受水平气压梯度力作用：(百帕)10021004100610081010风

13、向垂直于等压线受气压梯度力和地转偏向力共同作用：F1水平气压梯度力F2 地转偏向力风向风向平行于等压线(适用于高空) 受气压梯度力、地转偏向力、摩擦力共同作用：(百帕)100010051010水平气压梯度力风向地转偏向力摩擦力风向与等压线斜交三、大气运动热力环流空气的水平运动风(最简单的大气运动形式)大气环流具有全球性的有规律的大气运动形式。大气环流的形成理想状态下赤道和极地间的热力环流假设条件：地表均匀、平坦太阳永远直射赤道地球不自转0303060609090低高低高高低 单圈环流（赤道与极地之间的闭合环流）三、大气运动热力环流(最简单的大气运动形式)空气的水平运动大气环流大气环流的形成理想

14、状态下赤道和极地间的热力环流（单圈环流） 三圈环流假设条件：地表均匀、平坦太阳永远直射赤道（以北半球为例）30N060N90N赤道低压带副极地低压带副热带高压带中纬西风带极地东风带极地高压带三圈环流极锋东北信风带赤道低压带副极地低压带副热带高压带东南信风带中纬西风带极地东风带极地高压带30S060S90S三圈环流极锋赤道低压带副极地低压带副热带高压带副极地低压带副热带高压带东南信风带中纬西风带极地东风带东北信风带中纬西风带极地东风带90S30S60S060N30N90N极地高压带极地高压带三、大气运动热力环流(最简单的大气运动形式)空气的水平运动大气环流大气环流的形成理想状态下赤道和极地间的热

15、力环流（单圈环流） 三圈环流气压带、风带的分布及其移动 全球共有六个风带，对称赤道分布,风向东西方向相 同，南北方向相反；全球共有七个气压带，对称赤道分布，且高低相间； 气压带和风带的移动方向是跟太阳直射点的移动方向一致的。就北半球而言，夏季北移，冬季南移。三、大气运动热力环流(最简单的大气运动形式)空气的水平运动大气环流大气环流的形成理想状态下赤道和极地间的热力环流（单圈环流） 三圈环流气压带、风带的分布及其移动气压带、风带对气候的影响（P52）读图232、233，填表：表一： 气压带 分布 成因 气流运动对气候的影响赤道低气压带副热带高气压带副极地低气压带极地高气压带赤道附近南北纬30附近

16、南北纬60附近南北纬90附近热力原因热力原因动力原因动力原因上升上升下沉下沉湿热干热温湿干冷表二： 风 带 分 布 风 向对气候 的影响北半球南半球低纬信风带中纬西风带极地东风带赤道低压带至副热带高压带之间东北风东南风干热副热带高压带至副极地低压带之间西南风西北风温湿副极地低压带至极地高压带之间东北风东南风干冷表三:气压带、风带名称气流方向属性形成的气候类型气候特征西风带副热带高气压带信风带赤道低气压带表三:气压带、风带名称 气流方向 属性 形成的气候类型 气候特征西风带副热带高气压带信风带赤道低气压带上升从较高纬流向较低纬下沉从较低纬流向较高纬湿润干燥干燥湿润热带雨林气候热带草原气候热带沙漠

17、气候地中海式气候温带海洋性气候全年高温多雨全年高温，分干湿两季。全年炎热干燥冬雨夏干全年温和湿润三、大气运动热力环流(最简单的大气运动形式)空气的水平运动大气环流大气环流的形成2. 海陆分布对大气环流的影响北半球亚 欧 大 陆洋大西洋太平60N2. 海陆分布对大气环流的影响北半球副极地低气压带一月蒙古-西伯利亚高压冰岛低压 阿留申低压 副热带高气压带30N七月印度低压亚速尔高压夏威夷高压气压带由带状断裂呈块状分布 一月份海平面等压线分布图亚洲高压阿留申低压冰岛低压亚洲低压夏威夷高压亚速尔高压7月份海平面等压线分布图时间北大西洋亚欧大陆北太平洋1月7月蒙古西伯利亚高压 （亚洲高压） 印度低压（亚

18、洲低压）冰岛低压阿留申低压亚速尔高压夏威夷高压原因：北半球的陆地面积比南半球广，且海陆相间分布。2. 海陆分布对大气环流的影响北半球气压带由带状断裂呈块状分布 南半球气压带基本上呈带状分布原因：南半球的海洋面积占绝对优势。三、大气运动热力环流(最简单的大气运动形式)空气的水平运动大气环流1. 大气环流的形成2. 海陆分布对大气环流的影响3. 季风环流概念:大范围地区盛行风随季节有显著改变的现象。成因:东亚和南亚的季风:三、大气运动热力环流(最简单的大气运动形式)空气的水平运动大气环流1. 大气环流的形成2. 海陆分布对大气环流的影响3. 季风环流概念:大范围地区盛行风随季节有显著改变的现象。成

19、因:东亚和南亚的季风:海陆热力性质差异气压带和风带位置的季节移动南亚东亚成因风向及性质成因风向及性质冬季风夏季风海陆热力性质差异气压带和风带位置的季节移动东北季风干燥西南季风高温湿润海陆热力性质差异西北季风 寒冷干燥 东南季风高温湿润气候模式图北半球太阳辐射从低纬向两极递减气候类型分布规律成因气候特征 热 带热带雨林气候南北纬10之间赤道低气压带控制全年高温多雨热带草原气候南北纬1020之间赤道低压、信风带交替控制湿季干季交替热带季风气候北纬10北纬25大陆东岸冬夏季风交替控制雨季集中、旱雨季分明热带沙漠气候南北纬2030大陆内部、大陆西岸副高或信风带控制全年干旱少雨亚热带亚热带季风气候北纬2

20、535大陆东岸冬夏季风交替控制冬温夏热夏雨地中海气候南北纬3040大陆西岸副高和西风带交替控制冬温雨夏干热 温带温带季风气候北纬3550大陆东岸冬夏季风交替控制冬寒冷干燥、夏高温多雨 温带海洋性气候南北纬4060大陆西岸全年受西风带影响温和多雨温带大陆性气候南北纬4060大陆内部大陆气团控制冬寒夏热、干旱少雨亚寒带 针叶林气候北纬5070极地大陆(海洋)气团控制冬寒长、夏短暖 寒带苔原气候北半球极地附近临海极地气团控制全年严寒冰原气候南北半球极地附近内陆极地气团控制全年酷寒高山高原高山高原气候高大的山地和高原地区气温随高度变化气温随高度而降低 世界气候类型的特点、成因及分布 气候景观图片欣赏热

21、带雨林气候热带雨林带热带草原气候热带草原带热带沙漠气候热带荒漠带热带季风气候热带季雨林带亚热带季风气候亚热带常绿阔叶林带地中海气候亚热带常绿硬叶林带温带季风气候 、温带海洋性气候温带落叶阔叶林带温带草原气候温带草原带温带沙漠气候温带荒漠带亚寒带针叶林气候亚寒带针叶林带苔原气候苔原带冰原气候冰原带高山草甸(香格里拉纳帕海）怎样判断气候类型.判断出南北半球:1月均温7月均温南北半球.判断出气候带:热带:亚热带:温带:寒带:最冷月均温在15以上.最冷月均温0.最热月22最热月均温10.判断出气候类型:热带热带雨林气候:热带草原气候:热带季风气候:热带沙漠气候: 各月均温在25以上,年温差3年降水量1

22、500mm.干季降水有为0的月份.年降水量1500mm.年降水量不足125mm.亚热带亚热带季风气候:地中海式气候:高温期与多雨期一致不一致温带温带海洋性气候:温带季风气候:温带大陆性气候:各月均温T:0T22降水高度集中在夏季,7、8两月一定有一个月的降水超过100mm.没有一个月的降水超过100mm.寒带苔原气候:冰原气候:最热月均温0四、常见的天气系统锋面系统与天气气压系统与天气暖气团四、常见的天气系统锋面系统与天气1.气团概念:温度、湿度、稳定度等物理性质相对均匀的大团空气。分类:冷气团2.锋面概念：锋面是冷暖气团的交界面，也称锋区。锋线锋面和锋线统称为锋。结构：暖气团在锋面之上，冷气

23、团在锋面之下。天气特点：锋面附近常伴有云、雨、大风等天气。锋面类型及天气准静止锋冷锋暖锋划分依据：类型：锋面两侧冷暖气团的移动方向锋面类型及天气冷锋a.概念：b.天气：c.类型：暖气团(锋面前进方向)冷气团主动向暖气团移动的锋冷锋a.概念：冷锋冷冷暖暖北半球南半球(锋面前进方向)锋前锋后暖气团暖气团ABC过境前过境时过境后暖晴阴天、下雨刮风、降温气温下降气压升高天气转晴冷锋b.天气：慢行冷锋快行冷锋连续性降水狂风暴雨例：南方冬季的降雨北方夏季的暴雨、冰雹例：寒潮北方冬春季的大风、沙尘暴根据冷气团移动的速度冷锋c.类型：暖 冷 暖 冷 锋前锋后冷晴ABC过境前过境时过境后暖锋a.概念：b.天气：

24、暖气团主动向冷气团移动的锋（北半球）（南半球）(锋面前进方向)暖气团连续性降水气温上升气压下降天气转晴读图比较：雨滴的飘向不同:冷锋雨滴向暖气团一侧飘落 暖锋雨滴向冷气团一侧飘落冷气团的箭头不同： 冷锋主动，暖锋被动（有回头箭）雨带(区)的位置不同： 冷锋:雨区在锋的前后,但前窄后(冷气团一侧)宽 暖锋:雨区在锋前(冷气团一侧)冷锋暖锋定义(气团运动)天 气 变 化过境前过境时过境后冷气团暖气团暖气团冷气团冷气团主动移向暖气团暖气团主动移向冷气团气温高、气压低、晴朗锋后阴雨、大风降温气温降低、气压升高、晴朗气温低、气压高、晴朗锋前、阴雨天气气温升高、气压降低、晴朗冷锋暖锋列表比较冷锋与暖锋：a

25、.概念:移动幅度很小的锋b.原因:冷暖气团势均力敌锋面遇到高大地形或稳定高压的阻挡准静止锋及天气冷暖(北半球)c.天气:阴雨连绵d.实例:实例 时间位置成因天气春末夏初江淮准静止锋昆明准静止锋冬半年长江中下游地区至日本南部冷暖气团势均力敌地形阻挡“梅雨”天气（“霉雨”）昆明与贵阳之间（104E附近）昆明暖晴-“春城”贵阳“天无三日晴”100610081010100610081010四、常见的天气系统锋面系统与天气气压系统与天气2.高气压1.低气压低高3. 锋面气旋100810061010低北部偏东风南部：偏西风东部 偏南风西部 偏北风风向(俯视图)逆时针北半球(气旋)1.低气压东北部:东南风西北部:东北风西南部:西北风东南部:西南风100810061010低(俯视图)逆时针北半球(气旋)1.低气压(侧视图)中心空气上升阴雨天气(台风) 气旋即低压系统，北半球气流呈逆时针方向由四周向中心流动，中心空气上升，常出现阴雨天气，如我国东南沿海夏秋季节的台风。 101010081006高北部偏西风南部偏东风东部 偏北风西部 偏南风风向顺时针北半球(俯视图)1.高气压(反气旋)东北部:西北风东南部:东北风西南部:东南风西北部:西南风10