大气环境课件

大气的组成与垂直分层第三节大气环境

基础知识部分主要成分微量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大气组成主要作用干洁空气CO2N2O2O3植物光合作用的原料、对地面保温1.大气的组成及各成分的作用成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件、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小结：大气圈对地球生命的保护大气圈是地球的“防弹衣”大气圈是地球的“保温被”大气圈是地球的“遮阳伞”防止陨石的撞击减少紫外线大量到达地面大气对地面具有保温作用2.大气的垂直分层划分依据----大气的温度、密度在垂直方向上的差异。由此可将大气圈自下而上分为五层：对流层、平流层、中间层、热层、散逸层大气的垂直分层高度（千米）温度（℃）200140120601008040-100-50050100思考：注意每一层气温的垂直变化？对流层电离层(热层)中间层平流层（有臭氧）对流层0-100-50050100对流层高度（千米）温度（℃）对流层高度（千米）如何理解“对流”？对流层厚度有什么变化？为什么？为什么对流层的天气复杂多变？小结对流层的特点？阅读、思考对流层0-100-50050100对流层高度（千米）温度（℃）对流层高度（千米）对流层的厚度：不同地区高纬度地区：8—9千米中纬度地区：10—12千米

低纬度地区：17—18千米同一地区夏季较厚冬季较薄地面对流层顶8～9KM17~18KM8～9KM赤道北极南极

思考：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——平流层对流层0-100-50050100对流层高度（千米）温度（℃）对流层高度（千米）距地面最近气温分布上冷下热水汽、尘埃集中对流运动显著天气变化显著热量来自地面对流层0-100-50050100对流层高度（千米）温度（℃）

a气温随海拔高度的增加而递减平均海拔上升100米，气温下降0.6ºCb大气对流运动显著c水汽、尘埃杂质含量多d

天气和气候变化最显著对流层高度（千米）特点：平流层206040-500温度（℃）高度（千米）描述该层气温垂直变化？分析原因？该层是最佳航空飞行层，如何理解？该层臭氧层有何作用？思考：O3平流层206040-500温度（℃）高度（千米）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特点：高层大气中间层——又称为高空对流层热层（电离层）——反射无线电波，实现远距离无线电通讯。课堂总结一、大气的组成

1．低层大气的组成及作用

2．人类活动对大气的影响

“温室效应”、破坏O3层二、大气的垂直分层

1.大气垂直分层的依据

2.各层大气的特点二、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用（二）地面辐射和大气辐射（三）影响地面辐射的主要因素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，这是什么原因造成的？（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射波长范围复习:1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？

2.太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射总体波长范围：0.15～4微米紫外光可见光红外光占太阳辐射能比例7％50％43％波长（微米）小于0.1750.175～0.400.40～0.76大于0.76经过大气层时发生的情况几乎完全被上层大气吸收绝大部分被臭氧层吸收波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光思考：1.大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？各有什么特点？2.为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？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、水汽吸收红外线选择性吸收---只有可见光能够大量到达地面。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：参与的大气成分：特点：云层、尘埃无选择性---能够反射所有波段规律：云层越厚，云量越多，反射越强。云层因此，白天多云，气温不会太高——云多，反射强。3、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：具有选择性规律：波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。

红光最不易被散射。3、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、多云的白天比较凉爽1、晴朗的天空呈现蔚蓝色解释下列现象：5.解释红、绿交通灯设置的科学依据。4、室内无阳光照射但仍然明亮，为什么？（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射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思考：为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射都是长波辐射？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”太阳辐射大气吸收地面吸收潜热输送湍流输送射向宇宙空间大气辐射大气逆辐射（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射大气地面大气逆辐射地面辐射宇宙空间保温效应大气的保温作用大气吸收地面辐射，阻止地面热量散失。大气逆辐射把热量还给地面，补偿热量损失。原理：2.我国北方在冬季为什么用烟雾笼罩大白菜？3.深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜里？1.分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖一些？夜晚多云（云层增厚），大气逆辐射作用增强烟雾增强了大气逆辐射作用大气逆辐射作用弱解释下列现象：玻璃温室效应4.为什么玻璃温室会有保温效应？

6.大气的热力作用对地球生态系统的重要性：1、大气的热力作用，减少了气温日较差

2、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件5.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昼夜温差最大的是哪一幅图？晚上气温较高的是哪一幅图？课堂活动ABCAC（三）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？1、纬度因素——太阳高度大小太

阳

辐

射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)（三）影响地面辐射的主要因素2、下垫面因素——反射率高低、地形地势3、气象因素——日照时数长短、天气等课堂探究：根据所学知识解释自然现象：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、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？（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）3、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？（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）4、我国漠河冬季气温比拉萨低，但夏季气温比拉萨高，有关形成的原因的叙述，正确的是()①冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响②夏季，漠河太阳辐射时间长，获热量增多③青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射少，故气温低④青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐射的能力差，夏季气温低

A①②B②③C②④D①④D三、全球气压带、风带的分布和移动（一）热力环流形成的原理（二）大气的水平运动（三）全球气压带和风带的分布（四）全球气压带和风带的移动地区间的冷热不均大气的垂直运动同一水平面产生气压差大气水平运动风低压区高压区高压区高压区低压区低压区受热受冷受冷地面高空1.热力作用过程分析：风风风风思考⑴：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？思考⑵：同一水平面上气压出现差异，将导致等压面形态发生什么变化？思维过程三步曲：

◆气温差异导致气压差异

◆气压差异引起大气运动

◆大气水平运动形成了风等高面等高面地面高空等压面22.等压面与等高面的关系：思考：如何确定同一水平面上A、B两点的气压高低？等压面AB

结论：等压面与等高面的关系是：

1.凸向高处为高压区，凸向低处为低压区。

2.高空气压状况与地面气压状况相反。课堂训练：读“某地高空等压面示意图”，回答下列问题：AB(1).A、B两地，受热的是

点。气压高的是

点。⑵.A、B两地的风由

点吹向

点。⑶.A、B两地多阴雨天气的是

点，多晴朗天气的是

点。

ABABBA城郊之间的热力环流3.热力环流实例：思考：你能解释城市与郊区间产生热力环流的原理吗？

山谷风谷风山风海陆风大气水平运动的原动力，是形成风的直接原因。影响风向和风速。（百帕）1000100510101.水平气压梯度力：水平气压梯度力①方向：垂直于等压线，由高气压指向低气压。②影响：（二）大气的水平运动----风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。

③大小：同一地图中等压线密集处水平气压梯度力大，风也大。2.地转偏向力对风的影响：地转