第3节 大气环境已

自然环境中的物质运动和能量交换大气环境第三节二、对流层大气的受热过程三、大气运动四、气压带和风带对气候的影响五、常见的天气系统一、大气的组成和垂直分层对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层一、大气的组成和垂直分层(1)大气的组成(2)大气的垂直分层干洁空气：氮、氧、氩：占大气总体积的99.96%。微量气体：二氧化碳、氪氖、氨、甲烷、氢、一氧化碳、氙、臭氧、氡水汽固体杂质：

大气中悬浮着的尘埃、孢子、花粉等固态微粒。(1)大气的组成对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层成云致雨的必要条件（凝结核）主要成分次要成分水汽固体杂质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；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害—“地球生命的保护伞”成云致雨的必要条件大气组成主要作用干洁空气O3N2O2CO2大气各成分的作用人类活动大气污染人类活动对大气组成的影响CO2增多O3减少SO2增多全球气候变暖酸雨危害臭氧空洞思考：

1.随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？

2.为什么说，对流层与人类的关系最为密切？

3.为什么平流层适合于飞机飞行？气温（℃）高度（千米）5012高层大气平流层对流层宇宙火箭人造卫星极光流星气温垂直分布积雨云-1006020-20-60(2)大气的垂直分层对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层依据——热力性质1.对流层①厚度：②特点海拔上升，气温下降。（海拔每升高100米，气温下降0.6℃）对流运动显著天气现象复杂多变℃想一想：位于非洲中部的乞力马扎罗山（海拔5895米），被称为“赤道上的白雪公主”，即地处热带，山顶却终年积雪，这是什么原因？低纬度（0o～30o）:中纬度（30o～60o）:高纬度（60o～90o）:17～18km10～12km8～9km对流层的高度随纬度的变化地面对流层顶8～9KM17~18KM8～9KM赤道北极南极

一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？平流层——对流层——平流层高纬：8-9千米中纬：10-12千米低纬：17-18千米2.平流层①厚度：对流层顶到50～55千米高空在22～27千米高度有臭氧层②特点气温海拔上升，气温上升。气流以平流运动为主有利于高空飞行吸收紫外线，保护人类环境3.高层大气①中间层A厚度：平流层顶部至85km高空B特点：海拔上升,气温下降空气以对流运动为主无云雨现象②热层A厚度：由中间层顶部至500km高空B特点：海拔上升气温上升（存在电离层）③外层（散逸层）二、对流层大气的受热过程（1）大气对太阳辐射的削弱作用（2）大气的受热过程（3）影响地面辐射的主要因素对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层（1）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射波长范围对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层（1）大气对太阳辐射的削弱作用对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层1、大气对太阳辐射的吸收作用地面高层大气平流层对流层臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线①特点：具有选择性②表现：O3吸收紫外线

CO2,H2O吸收红外线能量最强的可见光，很少被吸收氧原子吸收波长小于0.175微米的紫外线2、大气对太阳辐射的反射作用：介质：特点：3、大气对太阳辐射的散射作用：介质：云层、大尘埃无选择性空气分子和微小尘埃特点：具有选择性云层越厚，云量越多，反射越强。因此，白天多云，气温不会太高——云多，反射强。波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。太阳辐射100%大气上界太阳常数8.24J／cm2∙min大气和地面的反射散射34%大气吸收19%大气地面吸收47%到达地面的太阳辐射太阳辐射使大气直接增温有限。对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层（2）大气的受热过程大气上界大气太阳辐射100大气和地面的反射大气吸收地面吸收地面辐射大气吸收射向宇宙空间射向宇宙空间大气逆辐射太阳辐射、地面辐射、大气辐射之间的关系近地面是大气的直接热源

对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层（2）大气的受热过程大气上界地面地面增温地面辐射射向宇宙空间大气吸收“太阳暖大地”“大气还大地”“大地暖大气”大气辐射大气逆辐射太阳辐射大气削弱地面吸收（2）大气的受热过程1、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？2、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？3、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？（大气对太阳辐射的反射作用、大气逆辐射）（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，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）（人造烟幕能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）（3）影响地面辐射的主要因素大气上界AB太阳高度与辐射强度思考：

A，B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层影响地面获得太阳辐射多少的因素纬度因素：纬度

，年平均正午太阳高度

，太阳辐射强度

。太阳高度越

，等量太阳辐射散布面积越

，经过的大气路径越

，太阳辐射被削弱越

，太阳辐射强度越

。大

小短少大低大大太

阳

辐

射（3）影响地面辐射的主要因素不同性质地面的反射率29－35地面性质沙土黏土浅色土深色土草地耕地新雪冰海洋海洋2022－3210－15261484－95507(平均)2(赤道)下垫面因素：地面反射率其它因素：天气状况等。2.下垫面因素①不同性质地面对太阳辐射的反射率不同②不同地形对太阳辐射的吸收效果不同

降水少、多晴天和空气稀薄的地区，大气对太阳辐射的削弱作用比较弱，到达地面的太阳辐射强。3.气象因素：一般规律：颜色越浅的物体，其反射就越强、吸收就越弱；颜色越深的物体，其反射就越弱、吸收就越强。陆地表面的反射率高于海洋。玻璃温室效应（3）影响地面辐射的主要因素对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层三、大气运动（1）热力环流形成的原理（2）大气的水平运动（3）三圈环流（4）全球气压带和风带的移动对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层（1）大气运动的原因：1.根本原因：高低纬度间太阳辐射分布差异。2.直接原因：水平气压梯度力。①气压：在任何表面的单位面积上空气分子运动所产生的压力。通常用所测高度以上单位截面积的垂直大气柱的重量表示。知识补充B＞A大气上界地面ABHh海拔上升气压下降。（2）热力环流形成的原理1.气压、等压线和等压面：③等压面：大气在垂直方向的气压差异。②等压线：大气在水平方向上的气压差异。知识补充（2）热力环流形成的原理④等压面特点：A：同面等压。B：海拔上升，气压降低。C：等压面向上弯曲为高压，向下弯曲为低压。（2）热力环流形成的原理2.冷热不均引起热力环流对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层思考：一般情况下，受热地区近地面的气压和高空的气压分别会产生什么变化？为什么？④高空中的气压高低与地面相反。总结：②近地面热低气压上升气流阴雨天气近地面冷高气压下沉气流晴燥天气③我们所说的高压低压，是指同一水平面而言。近地面的低压，其数值大于高空中的高压。①地面冷热均匀，等压面与地面平行。⑤高空的等压面与近地面的等压面弯曲方向相反。⑥大气的水平运动永远由高压区指向低压区。①.城郊之间的热力环流3.常见的热力环流对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层常见的热力环流②山谷风山谷或盆地地区多夜雨山风谷风海陆海陆③海陆风常见的热力环流陆风海风2000米等压面3124地面AB把1至4点按气压由高到低排序---------------绘出热力环流过程箭头A、B哪受热，哪冷却？1、3、4、2受热冷却形成风的力（3）大气的水平运动思考：高空的风分别受到哪些力的作用，这些力分别有什么特点？对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层103010201010（hPa）A特点：垂直于等压线，由高压指向低压AB风向B影响：即决定风的方向，也决定风的大小。①水平气压梯度力10101008100610041002（hPa）气压梯度力风向地转偏向力垂直风向②地转偏向力平行于等压线A特点：C高空风向：B影响:只改变风向，不影响大小。（hPa）1000100510101015气压梯度力风向地转偏向力摩擦力A影响：减小风速，影响风向。③摩擦力：B近地面的风：与等压线斜交（45°）形成风的几种作用力的比较：（4）、三圈环流1.假设条件：地球表面性质均一地球不自转，无地转偏向力 太阳直射赤道高低纬度受热不均水平气压梯度力赤道与极地间的闭合环流赤道南极北极赤道赤道低压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带东北信风盛行西风极地东风东南信风盛行西风极地东风2.三圈环流与风带气压带3.全球气压带和风带的移动66.5°

23.5°0°23.5°

66.5°高气压带低气压带太阳直射北回归线太阳直射赤道太阳直射南回归线风带气压带随太阳直射点南北移动，就北半球而言，夏季北移，冬季南移。对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层四、气压带和风带对气候的影响（1）气压带、风带季节移动与大气活动中心（2）气压带、风带季节移动与季风环流对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层四、气压带和风带对气候的影响探究↓气压带风带移动对气候影响对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层北半球冬季气压中心亚洲高压阿留申低压冰岛低压

副极地低气压带？冬季，大陆降温比海洋快，大陆形成冷高压北半球夏季气压中心印度低压夏威夷高压亚速尔高压

副热带高气压带？夏季，大陆增温比海洋快，大陆形成热低压气压中心的分布：成因：海陆热力性质差异夏季，大陆升温比海洋快，大陆形成热低压冬季，大陆降温比海洋快，大陆形成冷高压南半球——带状分布甲乙（2）气压带、风带季节移动与季风环流对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层总结：西北季风东北季风海陆热力性质差异东南季风西南季风海陆热力性质差异气压带、风带位置的季节移动五、常见的天气系统（一）锋面系统与天气（二）低气压、高气压系统与天气对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层（一）锋面系统与天气锋面的组成思考：

1)锋面两侧的空气性质有什么区别?2)锋面附近常伴有云、雨、大风等天气，你能解释其原因吗？对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层2、锋面类型及特点冷气团暖气团暖气团冷气团冷锋暖锋气团运动冷气团主动移向暖气团暖气团主动移向冷气团天气变化过境前过境时过境后气温高、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AA冷、暖锋对比（一）锋面系统与天气冷锋与天气思考：

1)冷锋两侧的气团如何运动？

2)冷锋形成的降水主要分布在锋的什么位置？

3)根据冷锋的情况，推测出暖锋的气团运动方向和降水范围对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层广州市4月15日—4月18日锋面过境天气情况表日期气压(hpa)降水(mm)气温(℃)4.151012123.64.161013323.54181008129.5根据资料判断在广州过境的锋面是冷锋还是暖锋。（一）锋面系统与天气探究↓判断锋的性质对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层我国某城市2月4日—8日锋面过境天气情况表根据资料判断在该地过境的锋面是冷锋还是暖锋。探究↓判断锋的性质（一）锋面系统与天气对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层103010201010水平气压梯度力实际风向（二）低气压、高气压系统与天气低气压系统与天气思考：

1)图中闭合等压线的数据有什么变化？说明其中心气压如何？

2)根据实际风向与水平气压梯度力的关系，判断它所属的半球。

3)图中的气流在水平方向上如何运动？对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层（二）低气压、高气压系统与天气观察↓气压系统与天气对流层大气的受热过程气压带、风带的分布和移动气压带和风带对气候的影响常见天气系统大气的组成和垂直分层右键单击后选择弹出菜单中的“播放”观看动画2003年资料：长沙自6月29日以来，出现了持续晴热高温天气。截止8月10日，35摄氏度以上的高温日有34天，其中7月11日至8月3日更是连续24天出现35摄氏度以上高温；8月2日长沙日最高气