地理课件：2.3-大气环境全面课件(湘教版必修1)

第三节大气环境成云致雨的必要条件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温度oC高度(km)01250对流层平流层高层大气对流运动显著;天气现象复杂利于高空飞行;保护人类环境无线电通讯大气的垂直分布二、大气的垂直分层1.对流层(1)概况：平均高度12千米；集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、固体杂质。是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层。℃(2)特点气温随高度的增加而递减1000米-6℃

对流运动显著——各纬度高度不同天气现象复杂多变℃℃低纬度（0o～30o）:中纬度（30o～60o）:高纬度（60o～90o）:17～18km11～12km8～9km对流层的高度随纬度的变化练习地面对流层顶8～9KM17~18KM8～9KM赤道北极南极练习：一架飞机从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？2.平流层(1)概况：对流层顶——50～55千米在22～27千米高度有臭氧层(2)特点气温下层——随高度变化很小30千米以上——随高度增高迅速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.高层大气特点：空气稀薄、密度小、气压低80～500千米的高空——若干电离层有利于无线电通信地球大气上界：2000—3000千米的高空大气分层划分范围主要特征温度变化大气运动与人类关系对流层

平流层

高层大气

12KM50KM随高度升高而递减随高度升高而增加对流运动水平运动与人类关系最密切使人类免受紫外线伤害，利于高空飞行电离层利于无线电通讯(二)、大气的垂直分布一、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射的能量主要集中在可见光区太阳辐射光谱大气的热力状况大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的温室效应二、大气对太阳辐射的削弱作用1、吸收作用O3吸收紫外线CO2、水汽吸收红外线大气的吸收作用有何特点？特点：具有选择性2、反射作用云层、尘埃特点：无选择性3、散射作用空气分子和微小尘埃特点：具有选择性作用形式参与作用的大气成分波长范围作用特点吸收

反射散射臭氧(平流层)水汽、二氧化碳(对流层)紫外线红外线有选择性，大部分可见光可穿透云层、尘埃各种波长的光都被反射无选择性，反射光呈白色空气分子、微小尘埃蓝、紫色光最易被散射向四面八方散射，有选择性1.为什么月球表面昼夜温差如此之大？（地球上有大气而月球上没有，这说明大气既能削弱太阳辐射，又能对地面起保温作用）2.为什么晴朗的正午天空呈蓝色？早晚呈红色？（正午太阳高度大，穿过大气路程短，仅蓝光被散射掉因而天空呈蓝色）（早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光。）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的地区？（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缘故）4.为什么在月球上白天看太阳只是一个明亮的圆盘，而四周背景却是黑暗的？（没有大气的散射作用）5、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？6、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？7、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）

地面辐射是大气的主要的直接热源，太阳辐射则是形成地面辐射和大气辐射的能量源泉。（三）影响地面辐射的主要因素1.纬度因素——年平均正午太阳高度（三）、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

。下垫面因素：地面反射率其它因素：天气状况等。大

小短少大低大大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。温室效应太阳辐射——地面增温地面辐射——大气增温大气逆辐射——地面保温大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的保温效应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地面辐射宇宙空间保温效应直接热源直接热源解释下列现象：①夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。6、下列各图中，昼夜温差最小的是

ABCD√７、沙漠地区气温日较差大的原因是A、沙漠地区距离海洋远B、沙漠地区反射率大C、沙漠地区水汽少、云量少，大气的保温作用和削弱作用都小D、沙漠地区大气中的固体杂质含量多√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近地面气压必大于高空。103010201010（hPa）BAC知识补充在地面受热均匀的情况下，等压线是水平的。等压线：由气压值相同的点连成的线。知识补充思考

如果地面受热不均，气压和等压线又会有怎样的改变?二、全球气压带、风带的分布和移动（一）热力环流形成的原理能量来源：太阳辐射根本原因：太阳辐射纬度间的差异1.概念：由于地面冷热不均形成的空气环流2.形成过程：地面冷热不均空气垂直运动水平方向的气压差大气的水平运动热力环流高高低低低高地面受热(赤)冷却(极)冷却（极）城区气温高郊区气温低郊区气温低城市“热岛效应”城市风

高空的气压高低与地面相反注意：

近地面低气压上升气流阴雨天气近地面高气压下沉气流晴燥天气

高压、低压是针对同一水平面而言的。但不同高度上的高压数值不一定比低压数值大同一垂直面上：气压总是由高到低(从地面到高空)同一水平面上：温度高,气压低;温度低,气压高近地面低气压,高空必定是高气压近地面高气压,高空必定是低气压气压变化规律气流运动规律垂直方向：水平方向：热上升；冷下沉从高压流向低压等压线变化规律等压线向高空凸出为高压区等压线向低空凹进为低压区高高低低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HADBC

右图中，弧线为等压线，虚线表示水平面。读图回答：（１）A、B两点，气压较低的是＿＿＿

点，气温较高的是＿＿＿点。请在图中画出大气的垂直运动。（２）C、D两点中，气压较高的是＿＿＿点。请在图中画出大气的水平运动。（3）图上A、B、C、D四点当中，气压由高到低排列，依次为＿＿＿

＿＿。ＢＢＤA>B>D>C阅读课本48页活动：思考上海地区温度分布规律和原因画出上海城区和郊区的空气运动方向完成课本48页“活动——思考”（二）大气的水平运动1．水平气压梯度力水平气压梯度力就是促使大气在水方向上由高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因，其方向是沿垂直于等压线的方向，由高压指向低压。水平气压梯度力的大小与水平方向上单位距离内的气压差有关，是决定风速的最重要因素。103010201010（hPa）方向：垂直于等压线，由高压指向低压AB风向形成风的直接原因：水平气压梯度力等压面：气压相等的曲面等压线：气压相等的线10101006100810021004100610081010AB等压线越密，水平气压梯度力越大风力越大?2．风向：风的来向3．风力：按风速划分的等级4．风形成的直接原因：水平气压梯度力5．影响风向的因素高空：水平气压梯度力、地转偏向力风向与等压线平行近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角10101008100610041002（hPa）气压梯度力风向地转偏向力地转偏向力方向：垂直风向

北半球右偏南半球左偏只改变风向，不改变风速（hPa）1000100510101015气压梯度力风向地转偏向力摩擦力摩擦力方向：与风向相反减小风速影响风向影响风向的因素高空：水平气压梯度力、地转偏向力风向与等压线平行近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角（三）全球气压带和风带的分布三圈环流的形成及影响因素第一步：假设：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思考二由于地球在不停的自西向东自转，存在地转偏向力，迫使运动着的大气在北半球向右偏转，南半球向左偏转，这样能否形成单圈环流呢？第二步：假设：地球表面性质均一地球自转，有地转偏向力 赤道低压带副热带高压带24副极地低压带76低纬环流中纬环流高纬环流1358910----三圈环流极地高压带极地东风西风东北信风近地面气压带和风带的形成因素①热力因素②动力因素地球表面的气压带：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1.低纬环流和信风带问题：①赤道地区气流如何垂直运动，为什么？气压如何？②赤道高空大气如何水平运动？③30°N地区气流如何垂直运动？

30°N近地面气压如何？④30°N----赤道之间的近地面大气如何水平运动？⑤赤道地区的辐合气流如何形成？2.中纬环流与西风带问题：①近地面，副热带到副极地地区气流如何水平运动，极地到副极地气流如何水平运动？②60°N附近大气怎样垂直运动？极锋如何形成？③副极地地区近地面气压如何？3.高纬环流与极地东风带问题：近地面，极地到副极地气流如何水平运动？（四）全球气压带和风带的移动问题：1、夏季气压带、风带移向何方，为什么？赤道低气压带、副热带高气压带等位置，势力范围有何变化？3、冬季移向何方，为什么？各风带、气压带的位置、势力范围有何变化？风带和气压带的移动大致随太阳直射点的的季节移动而移动，就北半球而言，夏季北移，冬季南移。三、气压带和风带对气候的影响复习：课本52页“活动1”由于风带、气压带分布以及移动，使得南北纬10°～20°之间，受信风带和赤道低气压带边缘交替控制，表现为干雨季分明的热带草原气候；在南北纬30°～40°之间的大陆西岸冬季被西风带控制，夏季被副高控制，表现为冬季温和多雨，夏季炎热干燥的地中海气候。（一）风带、气压带季节移动与大气活动中心1.7月份，北半球大陆增温比海洋增温快，形成的一个热低压把北半球的副热带高压带切断最为突出的为亚洲低压，相对应的太平洋上出现夏威夷高压1月份，北半球大陆降温比海洋快，形成的一个冷高压把北半球副极地低压带切断以亚洲高压最为强烈，相对应的太平洋上出现阿留申低压3.南半球海洋面积占绝对优势，纬向的气压带比北半球明显。在南纬30度以南地区，气压带基本上呈带状分布冬、夏两季，海陆上的这些高、低气压中心，势力强，范围广，称为大气活动中心。他们的强弱与位置随季节的变化而变化，对世界各地的天气与气候有重大的影响。四、气压带和风带对气候的影响思考阅读课本52页活动由于风带、气压带分布以及移动南北纬10°～20°:

受信风带和赤道低气压带交替控制——热带草原气候：干湿季分明在南北纬30°～40°之间:

大陆西岸冬季被西风带控制，夏季被副高控制——地中海气候：冬季温和多雨，夏季炎热干燥一月七月海陆分布对大气环流的影响----北半球气压带断裂成单个的高低气压中心60N30°N亚欧大陆洋大西洋太平副极地低气压带蒙古--西伯利亚高压阿留申低压冰岛低压副热带高气压带亚洲（印度）低压亚速尔高压夏威夷高压南半球海洋面积占绝对优势，纬向的气压带比北半球明显，特别是南纬30度以南地区气压带基本成带状分布（二）气压带、风带季节移动与季风环流概念：大范围地区的盛行风随季节而有明显改变的现象。主要成因：海陆热力性质的差异、气压带风带的移动东亚季风南亚季风季节冬季夏季冬季夏季源地亚洲高压太平洋亚洲内陆印度洋风向西北风东南风东北风西南风性质寒冷、干燥炎热、湿润温暖、干燥炎热、湿润成因海陆热力性质差异海陆热力性质差异海陆热力性质差异气压带、风带的季节移动四、常见的天气系统预备知识：气团气团是指在水平方向上的温度、湿度等物理性质比较均匀、在垂直方向上各种物理性质也很相似的大团空气。（一）锋面系统与天气锋面冷气团暖气团冷暖气团的交界面叫锋面锋面附近常伴有云、雨、大风等天气1.锋面及锋面附近天气锋线冷气团在下，暖气团在上地面冷气团暖气团锋面锋线①锋面是如何形成？②锋的结构？③锋面特点？④说出冷、暖气团的位置特点。⑤锋面附近的天气又将如何？1、看冷暖气团谁主动；2、锋前还是锋后降雨；3、看降雨强度和时间；

4、看其标志是齿状还是半圆。怎样判断是冷锋还是暖锋?哪一张图是暖锋?

乙冷、暖锋面的判别甲甲图图示A、B、C、D四地，目前哪些区域可能正在降水？暖气团冷气团冷气团暖气团B（冷锋锋后）、C（暖锋锋前）可能正在降水市区冷气团暖气团想一想：这个锋叫什么锋？冷锋冷气团主动靠近暖气团市区冷气团暖气团想一想：

冷锋过境前市区的天气？

暖气团控制，气温高、气压低、晴朗市区想一想：

冷锋过境时市区的天气？

冷锋控制，降温、阴雨、大风、暖气团冷气团市区想一想：

冷锋过境后市区的天气？

冷气团控制，气温降低、气压升高、晴朗冷气团暖气团暖气团市区想一想：暖气团冷气团这个锋叫什么锋？暖锋暖气团主动靠近冷气团市区想一想：暖气团冷气团

暖锋过境前市区的天气？

冷气团控制，气温低、气压高、晴朗市区想一想：暖气团冷气团

暖锋过境时市区的天气？

暖锋控制，阴雨、升温市区想一想：暖气团冷气团

暖锋过境后市区的天气？

暖气团控制，气温升高、气压降低、晴朗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天气变化过境前过境时过境后冷气团主动移向暖气团气温高、气压低、晴朗锋后阴雨、大风降温气温降低、气压升高、晴朗暖气团主动移向冷气团气温低、气压高、晴朗锋前阴雨天气气温升高、气压降低、晴朗冷锋暖锋冷、暖锋对比冷锋暖锋概念

冷

气团主动向

暖气团方向移动的锋。

暖气团主动向冷

气团方向移动的锋。气团势力

冷

气团势力强

暖

气团势力强

暖气团上升状况

暖气团被迫抬升

暖气团主动爬升移动方向

冷

气团的移动方向

暖

气团的移动方向

锋前、锋后

暖

气团在锋前

冷

气团在锋前锋面坡度

较大较小降水区位置

主要在锋后,雨区窄在锋前，雨区宽锋面符号

影响我国的锋面系统主要是冷锋夏季：暴雨冬季：寒潮春季和冬季：沙尘暴思考：为什么会一场春雨一场暖？为什么会一场秋雨一场寒？长江中下游地区的梅雨一场春雨一场暖贵阳冬半年“天无三日晴”北方冬春季节的沙尘暴一场秋雨一场寒北方夏季的暴雨冷锋暖锋准静止锋1000.01002.51005.01000.01002.51005.0低高根据水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力画出实际风向。气旋反气旋北半球水平气压梯度力风向（二）低压与气旋、高压与反气旋的联系及天气（二）低气压、高气压系统与天气1.低气压系统与天气低1005.01002.51000低气压的含义气旋等压线闭合，中心气压低于周围气压的大气分布伴随着低气压出现的大气旋涡气旋水平气流不断辐合，越聚越多的空气跑到哪了？2.高气压系统与天气高气压的含义反气旋等压线闭合，中心气压高于周围气压的大气分布伴随着高气压出现的大气旋涡1005.01002.51000高反气旋水平气流不断往外辐散，中心空气质量减少，反气旋还能继续存在和发展吗？气流状况气旋反气旋气压状况气流水平方向垂直方向天气状况举例低气压四周向中心辐合北半球:逆时针南半球:顺时针上升阴雨高气压中心向四周辐散北半球:顺时针南半球:逆时针下沉晴朗夏秋季节东南沿海台风长江流域伏旱北方秋高气爽的天气冬季寒冷干燥的天气难耐的高温7、8月份长江中下游地区的伏旱下面四幅图中，表示南半球反气旋的是气旋天气系统.swf反气旋系统.swf气旋和反气旋控制下的天气状况是怎样的？思考等压线闭合，中心气压低于四周气压的区域等压线闭合，中心气压高于四周气压的区域低压：高压：高压脊：从高压延伸出来的狭长区域低压槽：从低压延伸出来的狭长区域高压脊线：高压脊中各等压线上弯曲最大处的各点连线低压槽线：低压槽中各等压线上弯曲最大处的各点连线高压脊：高压脊线：2.锋面气旋系统与天气高低高压脊线低压槽线低冷锋高压脊线上气流以辐散为主，不易形成锋面。低压槽线上气流以辐合为主，易形成锋面。暖锋低分析低压槽附近的气流运动情况北方的冷空气南方的暖空气北方的冷空气南方的暖空气ABCD2.ABCD谁是主动气团探究3.分析此时ABCD四地的天气情况气压梯度力气流运动锋面气旋的形成（北半球）N锋面气旋模型（北半球）气旋是气流辐合上升系统，尤其锋面上气流上升更为强烈，往往产生云、雨、雪，甚至造成暴雨、雷雨、大风降温等