第一节-大气的组成和垂直分层.ppt

1、第二单元自然环境中的物质运动和能量交换,第二讲大气环境,长沙市周南中学李瑶,大气,一、组成和垂直分层二、热力作用三、大气运动四、全球气压带、风带五、气候类型六、常见的天气系统,知识结构,第一节大气的组成和垂直分层,水汽,固体杂质,N2,O2,CO2,O3,生物体的基本成分,维持生命活动必需的物质,植物光合作用的原料；对地面保温,干洁空气,吸收紫外线（“地球生命的保护伞”）,天气变化的重要角色,成云致雨的必要条件,78.09%,20.95%,0.003%,0.00006%,因时因地而异,一、大气的组成,人类活动影响着大气的成分和含量,燃烧矿物燃料、大肆砍伐热带雨林CO2增加“温室效应”,制冷工业

2、发展氟氯烃含量增加破坏O3层，使大气中臭氧含量减少,二、大气的垂直分层,依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气。,平流层,对流层,高层大气,对流层,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（-6C）/1000M,对流层,对流层,特点：气温随高度的增加而递减,上冷下热，有利于空气的对流；对流层的高度因纬度而异，低纬度地面受热多，对流旺盛，对流层高度可达1718千米；高纬度地面受热少，对流运动弱，对流层高度仅89千米。,对流运动显著,对流层,温度(),高度(千米),12,以上属对流层的是(),知识应用,(3),对流层,特点：气温随高度的

3、增加而递减,天气现象复杂多变,对流运动显著,对流层,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。,平流层,高层大气,电离层反射无线电短波,20003000千米的高空为地球大气的上界。,80500千米的高空，有若干电离层。,特点：气压很低，密度很小。,高层大气,小中见大大中见小,高三地理复习的思路与方法,习题,有关地理问题,地理规律和原理,归纳,总结,应用,解决,对流层中气温的垂直分布气温随海拔升高而降低(0.6/100m)地面为对流层大气的直接热源越向上空气密度越小，水汽、CO2越少气温垂直递

4、减率大小与水汽含量有关(水汽含量越多，递减率越小)对流层底部受地面影响最大，中上层受影响较小,回顾：,例1.读焚风示意图，判断下列说法正确的是(),A.降水量一般随高度增加而减少B.据图计算可知，乙坡气温垂直递减率大于一般的气温垂直递减率C.由于乙坡比甲坡热量充足，所以对农业生产有利D.若图示山峰冬季出现积雪，则甲坡雪线高于乙坡,B,例题2对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。图3表示四种对流层气温分布状况，分析图3回答12题。(04高考),1.图表示的气温降低速率在()A3000米以下低于垂直递减率B30006

5、000米高于垂直递减率C6000米以下等于垂直递减率D6000米以下均低于垂直递减率,1.图表示的气温降低速率在()A3000米以下低于垂直递减率B30006000米高于垂直递减率C6000米以下等于垂直递减率D6000米以下均低于垂直递减率,14,35,B,例2.对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。图3表示四种对流层气温分布状况，分析图回答12题。(04高考),2.飞机可以在5000米高度平稳飞行的是()A.B.C.D.,D,例3.读下列相关材料，回答问题,材料二：在考察过程中，起初空气潮湿，气温每百米降0.

6、8。某一高度后，空气逐渐干爽，气温每百米降低0.5。翻过山顶往山下走，气温每百米升高1。(1)计算同一海拔高度A、B两地的气温。,？,18,饱和凝结,18,0.8/100米,0.5/100米,13,1/100米,22,22,28,（2）在爬山过程中，在什么高度附近气温的垂直递减率发生了明显的变化？并描述此高度附近的天气差异。（3）描述在考察过程中，山坡两侧天气的明显差异。（4）运用所学原理，分析为什么他们越往高处走，海拔越越高，气温越低。（5）山地阻挡了海洋气流的深人，山地常成为气候类型的分界线。试各举中国和世界的一个例子加以说明。,（2）1000米1000米附近以下云雨天气，以上天气晴朗（3

7、）迎风坡多云雨；背风坡天气多晴朗（4）海拔越高，空气越稀薄，虽然太阳辐射较强，但空气保温作用较弱，地面失去的热量较获得的热量多，所以海拔越高气温越低（5）中国：大兴安岭、贺兰山等阻挡东南季风进入，是我国季风气候与非季风气候的分界线.世界：如科迪勒拉山系，阻挡海洋水汽进入，形成南、北美洲大陆西岸与东岸、中部气候类型的差异.,逆温现象,逆温现象,一、含义:一般情况下，对流层的某一高度出现气温随高度增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温现象。对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。离地面越远，气温越低，即气温随高度增加而递减，平均垂直递减率为-0.6/100米。如果出现气温随高度增加垂直递

8、减率小于-0.6/100米或者气温上升都可以看作是逆温现象。,二、形成：,1、辐射逆温：在晴朗无风或微风的夜晚，地面辐射很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离地面愈高，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温（见下图）。随着地面辐射冷却速度加快，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强。一般日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。,冬季强于夏季；低谷盆地强于山顶。,2、平流逆温：当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响而迅

9、速降温，上层空气因距离较远，降温较慢，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大，逆温越强。冬半年，在中纬度的沿海地区，因为那里海陆的温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，常常出现平流逆温。,暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，会发生接触冷却的作用，越近地面降温越多。,暖空气,冷地面,较暖空气,伦敦多雾的原因分析。,3.地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现

10、象。,4.锋面逆温：对流层中，冷暖空气相遇，形成锋面。在锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温。由于锋面是从地面向冷空气上方倾斜的，逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温现象只能在冷空气所控制的地区内观察到。,试一试:请画出锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图。,逆温现象,三、逆温产生的影响:,利：弊：,弊：不管是何种原因形成的逆温，对天气和大气污染的扩散都有相当大的影响，都会对空气质量产生很大影响。它阻碍了空气的垂直对流运动，妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散，有利于雾的形成并使能见度变差，使大气污染更为严重。,利：由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展，所以逆温的好处有：可

11、以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。,例题：读下表，在风速大致相同，而气温垂直分布不同的A、B、C、D四种情况中，最有利于该地某工厂78米高的烟囱烟尘扩散的是（）,C,解析:主要通过看78米高度以上气温的垂直分布状况，上冷下热即呈正常分布时有利于气流的扩散，上热下冷即呈逆温分布时不利于气流的扩散。对照ABCD四项气温的垂直分布情况，可以得知在ABD三项60-100米高度存在着逆温，故只有C项才有利于工厂灰尘的扩散。答案:C,例题下列四种气温垂

12、直变化状况最有利于非典型肺炎扩散的是（）,C,例4.图甲表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为TS。当TST时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读“某城市春季气温日变化图”(图乙)。回答下列问题。(2000年广东),(1)若TS稳定在8，该城市气温至少要上升到_以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为_时。,18,TS=8,T地,=10,TST非逆温,T地10,T8(TS),10,3000米,-8,T实际温度,T理论温度(即正常温度)时,出现逆温,近地面空气运动受阻,地面温度至少上升到-度以上时,逆温层才会消失。,10,例4.图甲表示近地面空气

13、若上升到3000米高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为TS。当TST时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读“某城市春季气温日变化图”(图乙)。回答下列问题。(2000年广东),(1)若TS稳定在8，该城市气温至少要上升到_以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为_时。,10,8,例4.图甲表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为TS。当TST时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读“某城市春季气温日变化图”(图乙)。回答下列问题。(2000年广东),(2)一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到净化空气的作用。所以，在图示的情况

14、下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选择在_时以后,10,(1)若TS稳定在8，该城市气温至少要上升到_以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为_时。,10,8,读某城某日清晨低层大气剖面图,回答：（1）图中气温分布异常部分是中的，判断的理由是。（2）该城市工业高度集中，汽车数以百万计，当天发生了重大的烟雾事件，造成这一事件的人为原因是；气象原因是；地形原因是（3）在商业区、居民区、近郊工业区、农田区域中，烟雾浓度最大的是,气温随高度增加而上升（逆温层）,汽车尾气与工业废气的大量排放,出现逆温层，大气污染物不易扩散,盆地地形，易出现逆温现象,近郊工业区,例5,4）若该城市众多工厂、汽

15、车大量排放CO2、SO2、NO2，产生的大量环境污染主要有什么？（3分）,CO2;温室效应，气候变暖；SO2与NO2;产生酸雨O2等在紫外线作用下，发生光化学反应，产生光化学烟雾。,解析（1）从图中可以看出随高度的上升、两处气温都是下降的；处气温是上升的即可得出结论。（2）工厂排放的大气污染物、汽车排放的尾气是产生烟雾的物质来源；逆温的存在象盖子一样阻止了向上的湍流扩散，对污染物的扩散会造成很不利的影响，加重了低层大气的污染；低洼的地形不利于气流的扩散，高空的风对污染物的稀释作用不明显。（3）商业区和居民区是汽车尾气的主要发生地，近郊工业区是工业大气污染物的排放地，逆温的存在使污染物不易被扩散

16、，且近郊工业区又处商业区、居民区的下风地带，所以烟雾浓度为最大。答案(1)，处的温度随高度增加而上升。（2）工厂排放大量煤烟、粉尘，汽车排放的尾气，使凝结核增多，烟雾弥漫；处的气温下部低于上部即逆温的存在，抑制了气流的上升，不利于扩散，加重了低层大气的污染；商业居民区位于低洼地，气流不易扩散，加重了污染程度。（3）近郊工业区,南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化图。完成下列三题：,（1）该日此地发生大气逆温现象的时段是：A.8时-16时30分B.17时-23时C.16时30分-7时D.23时-5时（2）发生大气逆温现象的最大高度约为：A.500米B.100米C.350米D.150米（3）当某地大气发生逆温时：A.空气对流更加显著B.抑制污染物向上扩散