大气分层和热力状况

大气分层和热力状况第一页，共六十二页，编辑于2023年，星期日第一课时大气圈的组成与结构、大气的热力状况第二页，共六十二页，编辑于2023年，星期日学习目标1明确低层大气的组成，了解大气的垂直分层及各层的主要特点。2、能用图表说明大气的受热过程，理解太阳辐射，大气，地面三者之间的能量传递过程3、掌握大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温效应。4、运用所学知识解释生活中的现象。第三页，共六十二页，编辑于2023年，星期日【合作探究】1.低层大气组成成分有哪些？各成分的主要作用又是什么呢？大气各成分及其作用一、大气圈的组成与结构（一）大气的组成大气组成主要作用水汽固体杂质干洁空气主要成分O3氮氧CO2次要成分

的必要条件生物体的基本成分维持生物活动的必需物质植物光合作用的原料；调节地表温度“地球生命的保护伞”

的必要条件；保温作用成云致雨成云致雨第四页，共六十二页，编辑于2023年，星期日拓展探究1.大气各组成成分的比例是不是固定不变的？2.人类活动会不会影响大气成分的比例？臭氧层空洞是大气平流层中臭氧浓度大量减少的空域。温室效应：全球二氧化碳增多第五页，共六十二页，编辑于2023年，星期日2、大气圈（一）、大气圈的组成：1、地球表层包围着的大气称为大气圈。固体杂质水汽干洁空气第六页，共六十二页，编辑于2023年，星期日A、78%B、21%其他气体1%氩、CO2、O33、干洁空气组成图

第七页，共六十二页，编辑于2023年，星期日阅读讨论

1、大气垂直分层的依据？

2、地球大气共分哪几层?3、在不同纬度，对流层高度是否一样?为什么?4、对流层和平流层的气温如何随高度而变化?原因是什么?

5、对流层和平流层中，大气运动的特点是什么?6、对流层和平流层大气与人类有何关系?7、读图，说明电离层与人类的关系。第八页，共六十二页，编辑于2023年，星期日1.大气垂直分层的依据是什么？可分为那几层？

大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异。

第九页，共六十二页，编辑于2023年，星期日2大气的垂直分布想一想：位于非洲中部的乞力马扎罗山，地处热带，山顶却终年积雪，这是什么原因？第十页，共六十二页，编辑于2023年，星期日1、对流层的气温是如何随高度而变化的?原因是什么?2、对流层的大气运动有什么特点？气温随高度的增加而递减——地面是对流层大气的主要的直接热源（-6°C）/1000M对流运动显著——上冷下热，有利于空气的对流；第十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期日对流层对流层的高度取决于空气对流运动的强度，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。因纬度而异，低纬度地面受热多，对流旺盛，对流层高度可达17～18千米；中纬度对流层高度为10～12；高纬度地面受热少，对流运动弱，对流层高度仅8～9千米。

对流层3、在不同纬度，对流层的高度是否一样？为什么？第十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期日对流层气温随高度的增加而递减——地面是对流层大气的主要的直接热源（-6°C）/1000M对流运动显著——上冷下热，有利于空气的对流；第十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期日点拨拓展：一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？地面对流层顶8～9KM17~18KM8～9KM赤道北极南极平流层——对流层——平流层第十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期日对流层风、云、雨、雾、雪等天气现象复杂多变对流层——与人类的关系最为密切4、对流层与人类有什么关系？第十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期日平流层特点：气温随高度增高。平流运动为主——上热下冷，大气稳定，不易形成对流，以平流运动为主，利于飞行——该层大气主要靠臭氧吸收大量紫外线而增温。臭氧层平流层1.气温是如何变化的？原因是什么？2.大气运动有何特点？3.与人类有什么关系？第十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期日高层大气电离层反射无线电短波——2000~3000千米的高空为地球大气的上界。——80~500千米的高空，有若干电离层。特点：气压很低，密度很小。电离层高层大气第十七页，共六十二页，编辑于2023年，星期日对流层，平流层，高层大气与人类的关系怎样？第十八页，共六十二页，编辑于2023年，星期日大气的垂直分层对流层平流层电离层高层大气对流旺盛近地面，纬度不同厚度变；高度增来温度减，只因热源是地面；天气复杂且多变，风云雨雪较常见。气温初稳后升热，只因层中臭氧多，水平流动天气好，高空飞行很适合。电离层能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用臭氧层第十九页，共六十二页，编辑于2023年，星期日分层高度(km)特点与人类关系对流层平均厚度12气温随高度增加而降低；空气对流运动显著；天气复杂多变。最密切平流层12—50气温随高度增加而增加；空气水平运动为主；天气晴朗。利于高空飞行；保护地球生命。高层大气50—大气上界空气密度小；有若干能反射无线短波的电离层。对无线电通信有重要作用。大气的垂直分层小结第二十页，共六十二页，编辑于2023年，星期日(1)图中正确表示大气层气温垂直变化曲线的是()A①B②C③D④(2)对短波通信具有重要意义的电离层位于()AⅠ层底部BⅡ层中部CⅡ层底部DⅢ层1.读图，回答问题(2004年高考题--全国卷)BD练习巩固第二十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期日2、下列是关于大气对流层特点的描述：①气温随高度增加而递增；②空气对流运动显著；③低纬地区厚度大于高纬地区；④天气现象复杂多变。其中全部正确的一组叙述是A、①②③B、①②④C、②③④D、①②③④3、关于平流层的叙述，正确的是（）

A、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流

B、气温基本上不受地面影响

C、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波

D、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切4、有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（）

A、对流层出现云、雨、雾、雪等天气

B、臭氧层的存在

C、电离层受到耀斑爆发的干扰

D、空气对流运动所致CBC第二十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期日5.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：A、二氧化碳B、水汽C、臭氧D、氮E、氧F、尘埃构成地球上生物体的基本成分水汽凝结时，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地球生命的保护伞DFABEC第二十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期日二、大气的受热过程第二十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期日二、大气的受热过程太阳辐射-----以辐射可见光为主的

短波辐射地球上的能量源泉是：太阳辐射第二十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期日1、当太阳辐射穿过厚厚的大气层时，能量能100％到达地面吗？为什么？2、太阳辐射通过哪些环节被削弱了？

合作探究1.大气对太阳辐射的削弱作用大气辐射大气增温大气逆辐射地面辐射大气吸收大气上界地面增温地面大气吸收大气反射太阳辐射

假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有百分之四十七，这是大气对太阳辐射的削弱作用造成的。大气对太阳辐射的吸收大气对太阳辐射的反射大气对太阳辐射的散射第二十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期日思考：1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特性？2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？A.吸收作用地面高层大气平流层对流层稀薄的高空大气中的氮、氧原子吸收紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线（选择性）（大气对太阳辐射中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到地面）臭氧大量吸收紫外线第二十七页，共六十二页，编辑于2023年，星期日太阳辐射光谱示意图第二十八页，共六十二页，编辑于2023年，星期日太阳辐射中能量最强的是可见光部分可见光第二十九页，共六十二页，编辑于2023年，星期日B.大气对太阳辐射的反射作用：参与的大气成分：特点：云层、尘埃无选择性思考：对比晴朗和多云的白天哪一个温度低？多云的白天温度低，因为云层把太阳辐射反射掉了对太阳辐射削弱作用最强第三十页，共六十二页，编辑于2023年，星期日C.大气对太阳辐射的散射作用：参与的大气成分：空气分子和微小尘埃特点：具有选择性日出前，日落后，天空仍然是明亮的第三十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期日2、削弱作用作用参与成分波长范围作用特点吸收紫外线红外线

有选择性，大部分可见光可穿透云层、尘埃

各种波长同样被反射

无选择性,对太阳辐射削弱作用最强A、削弱作用臭氧（平流层）水汽、二氧化碳（对流层）反射第三十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期日B.大气削弱作用影响因素地球大气上界—太阳高度太阳高度大—经过的大气路程短—大气削弱少太阳高度小—经过的大气路程长—大气削弱多下垫面因素：地面反射率、地形的起伏其它因素：天气状况等。第三十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期日阅读教材中“大气的保温作用”内容，思考下列问题：1、地面辐射是如何形成的？为什么它是长波辐射？2、为什么地面是对流层大气的直接热源？3、大气辐射是如何形成的？4、什么是大气逆辐射？它有什么作用？5、综上所述，大气的保温效应是如何产生的？2、大气的受热过程自主感悟第三十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期日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”“大地暖大气”太阳辐射地面吸收

大气辐射大气逆辐射“大气还大地”大气吸收19%大气的受热过程第三十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期日1、地面增温的主要热源是什么?合作探究1.太阳暖大地大气辐射大气增温大气逆辐射地面辐射大气吸收大气上界地面增温地面大气吸收大气反射太阳辐射太阳辐射2、太阳辐射是短波辐射还是长波辐射?地面辐射呢？为什么？第三十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期日太阳表面温度约6000K——太阳辐射——短波辐射地球固体表面温度约22℃——地面辐射——长波辐射近地面大气平均温度约15℃——大气辐射——长波辐射拓展第三十七页，共六十二页，编辑于2023年，星期日合作探究2.大地暖大气大气辐射大气增温大气逆辐射地面辐射大气吸收大气上界地面增温地面大气吸收大气反射太阳辐射大气增温的直接热源是什么？地面辐射大气吸收地面辐射增温第三十八页，共六十二页，编辑于2023年，星期日1、什么是大气逆辐射？它和大气辐射有什么关系？2、大气是如何起到对地面的保温作用的？3、保温作用的强弱与天气有何关系？合作探究3.大气还大地（大气对地面的保温作用）大气辐射大气增温大气逆辐射地面辐射大气吸收大气上界地面增温地面大气吸收大气反射太阳辐射第三十九页，共六十二页，编辑于2023年，星期日2.大气的温室效应(1)地面辐射——长波辐射任何物体都要不停地放出辐射，物体温度越高，辐射的能量越集中在波长越短的部分，反之越长。例如，太阳辐射集中于波长较短的可见光部分，而地面和大气温度较低，辐射出的能量相对集中于波长较长的红外波段，因此地面和大气辐射都是长波辐射。(2)低层大气的直接热源——地面辐射大气对太阳短波辐射几乎透明，使大部分太阳辐射能透过大气到达地面，被地面吸收后增温，地面向上释放的长波辐射大部分(75%～95%)被大气中的二氧化碳和水汽吸收，从而使大气增温。第四十页，共六十二页，编辑于2023年，星期日(3)保温作用过程——突出大气逆辐射大气吸收了地面辐射后增温，并放出长波辐射（大气辐射），除一小部分射向宇宙空间外，大部分都又向下射向地面。由于其方向与地面辐射正好相反，故称为大气逆辐射。大气逆辐射将能量还给地面，减少了地面因地面辐射而造成的热量损失，对地面有保温作用。例如：①多云的夜晚，气温较高；而晴朗的夜晚，则气温较低。②“十雾九晴”；霜冻多出现在晴朗的夜里。第四十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期日【实战演练】根据所学知识解释自然现象。1、多云的夜间，为什么气温比晴天高？（夜晚多云，增强了大气逆辐射，所以气温比晴天高）让思维沸腾起来！地面辐射地面辐射大气逆辐射第四十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期日2.在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？（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）第四十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期日3.在深秋，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？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。第四十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期日

4.仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高夜间，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使气温不致降得过低白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高大气上界地球1第四十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期日一般发生在白天的自然现象多用“削弱作用”有关知识解释；而发生在夜晚的现象多用“保温作用”有关知识解释；若涉及“昼夜温差”则需综合以上两大热力作用解答，如解释月球上、青藏高原、沙漠等地区日较差大时需综合考虑削弱作用和保温作用。【技巧点拨】第四十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期日大气逆辐射只有在晚上才发生这种认识是错误的。大气逆辐射是大气辐射的一部分，它们是始终存在的，而且白天气温高，逆辐射更强。只是在白天，由于太阳辐射的影响，考虑问题时主要侧重于大气对太阳辐射的削弱作用，在夜晚，由于没有太阳辐射，近地面气温主要受大气逆辐射强弱的影响，因而容易产生白天没有大气逆辐射的误解。第四十七页，共六十二页，编辑于2023年，星期日根据所学知识解释自然现象：1、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？（大气对太阳辐射的散射作用）（大气对太阳辐射的反射作用和大气逆辐射的保温作用）（赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强的原故）第四十八页，共六十二页，编辑于2023年，星期日4、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？5、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？6、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？（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）（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）第四十九页，共六十二页，编辑于2023年，星期日太阳辐射玻璃温室大气作用----保温作用解释玻璃温室、大棚保温的原理地面辐射温室效应太阳短波辐射能够透过玻璃和塑料大棚到达地面使室内升温，室内地面升温后放出的地面辐射则被玻璃或塑料大棚所阻挡，减少了热量的损失。同时，玻璃还阻止室内外空气进行热交换，使得温室内温度高于室外。第五十页，共六十二页，编辑于2023年，星期日地球大气圈CO2CO2CO2CO2O3

课堂总结：第五十一页，共六十二页，编辑于2023年，星期日结构整合地面辐射太阳辐射大气吸收作用反射作用散射作用削弱作用地面大气逆辐射宇宙空间保温效应直接热源直接热源组成垂直分层受热过程大气圈第五十二页，共六十二页，编辑于2023年，星期日1.下列四幅图中的地点均为北半球同一纬度、同一季节，其中气温最低的是

解题思路:白天与夜晚相比，白天由于太阳辐射的因素，因比夜晚的气温高，因此四幅图中，A、C的气温比B、D高，A、C相比，C点有云层遮挡，白天云层对太阳辐射具有削弱作用，因此有云的白天气温不会太高，所以C点气温低于A点；B、D相比，D点有云层遮挡，夜晚太阳已经落山，因此大气热量主要依靠地面辐射而来，大气对地面辐射起保温作用，而云层的存在使保温作用加强，因此有云的夜晚气温高于晴朗的夜晚，因此B点气温最低。B第五十三页，共六十二页，编辑于2023年，星期日2．读下图，完成(1)～(2)题。(1)低层大气的主要直接热源是

A．地面 B．太阳C．大气 D．大气逆辐射A第五十四页，共六十二页，编辑于2023年，星期日(2)大气对地面的保温作用及其在图中对应字母的组合，

正确的是 (

)A．到达地面的太阳辐射——AB．大气的散射作用——DC．大气的吸收作用——BD．大气的逆辐射作用——CD第五十五页，共六十二页，编辑于2023年，星期日解析：由图示可知A为太阳辐射，B为地面辐射，C为大气逆辐射，D为大气的反射作用。大气对太阳辐射的直接吸收能力弱，地面才是大气的直接热源。太阳通过太阳辐射“暖”地面，地面利用地面辐射“暖”大气，大气以逆辐射起到了保温作用。答案：(1)A

(2)D第五十六页，共六十二页，编辑于2023年，星期日AA1A2ABB1B2CC1C23、读左图，回答问题：1.A、B、C中表示短波辐射是（），表示长波辐射的是（）。2.A1小于A的原因是（），具体表现为（