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第三節(jié) 大氣環(huán)境,1,大氣環(huán)境,二、對流層大氣的受熱過程,三、全球氣壓帶、風(fēng)帶的分布和移動,四、氣壓帶和風(fēng)帶對氣候的影響,五、常見的天氣系統(tǒng),一、大氣的組成和垂直分層,第三節(jié),2,一、大氣的組成和垂直分層,(一) 大氣的組成,(二) 大氣的垂直分層,3,成云致雨的必要條件,主要 成分,次要 成分,水 汽,固體雜質(zhì),生物體的基本成分,維持生物活動的必要物質(zhì),植物光合作用的原料；對地面保溫作用,吸收紫外線，使地球上的生 物免遭過量紫外線的傷害,成云致雨的必要條件；對地面保溫,干 潔 空 氣,O3,N2,O2,CO2,低層大氣各成分的作用,(一),4,一、大氣的垂直結(jié)構(gòu)層次和特征,同學(xué)們來觀察一下，大氣層的氣溫隨著海拔高度的升高有什么變化？,①氣溫隨著海拔高度逐漸下降，0.6℃/100米； ②空氣對流運動顯著③天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變；,①隨著海拔高度的上升，氣溫升高； ②氣流以平流運動為主； ③有利于高空飛行,①氣壓低，密度小；②高空有若干電離層分布，能反射無線電波,,對流層,平流層,高層大氣,5,一、大氣的垂直分層,對流層,平流層,高層大氣,17~18千米,10~12千米,8~9千米,對流層頂?shù)?0~55千米,平流層頂?shù)?-3千千米,隨高度增加而遞減,隨高度增加而遞增,先隨高度增加而遞減，后隨高度增加而遞增,1.對流運動顯著 2.天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變,1.平流運動為主 2.天氣晴朗,80~500千米高空，大氣高度電離,人類生活在對流層底部，天氣現(xiàn)象影響人類生產(chǎn)、生活，此層與人類關(guān)系最密切,有利于高空飛行；是人類生存環(huán)境的天然屏障,電離層影響地面無線電短波通信,6,思考： 1.為什么說，對流層與人類的關(guān)系最為密切？ 2.為什么平流層適合于飛機飛行？,(二) 大氣的垂直分層,7,,思考,1、對流層氣溫隨高度的增加而遞減，遞減率為多少？,高度每增加100米，氣溫降低0.6℃；即0.6 ℃/100米,2、假如我們在泰山腳下測得某時氣溫為15℃，我們知道泰山的高度為1500米，那么，此時泰山頂?shù)臍鉁卮蠹s是 ℃呢？,3、聯(lián)系第一單元內(nèi)容，為什么對流層在低緯度地區(qū)厚，高緯度地區(qū)薄？,低緯地區(qū)太陽高度大，所以受熱多，對流旺盛，對流層所達高度就高；高緯度地區(qū)受熱少，對流層高度就低。,4、對于同一地區(qū)，在夏季和冬季其對流層的厚度有何差異？,夏季對流層厚度比冬季厚。,5、“為什么說對流層天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變？,①存在上升運動； ②幾乎全部的水汽、固體雜質(zhì)都集中在對流層,6,8,二、對流層大氣的受熱過程,（一）大氣對太陽輻射的削弱作用,（二）地面輻射和大氣輻射,（三）影響地面輻射的主要因素,9,,（1）太陽輻射光譜0.15---4.0微米,思考： 1.太陽輻射根據(jù)波長共分為哪幾個波段？ 2.太陽輻射最強部分的波長集中在哪個光區(qū)？,10,,,,輻射能力[J/(cm2.min.um),波長,（um）,,,紫外線,可見光,紅外線,0.76,0.4,0.4-0.76,43%,50%,7%,可見光,太陽輻射隨波長的變化示意圖,11,,思考: 太陽輻射穿過厚厚的大氣層到達地表， 大氣對太陽輻射的削弱作用通過哪幾種方式進行呢?,12,,,臭氧大量吸收波長較短的紫外線,二氧化碳、水汽吸收紅外線,（大氣對太陽輻射中能量最強的可見光吸收得很少，大部分 可見光能夠透過大氣到地面）,氧原子吸收波長較短的紫外線,選擇性,2、為什么大氣直接吸收的太陽輻射能量是很少的?,1 大氣對太陽輻射的吸收作用,⑴,⑵,⑶,⑷,13,大氣對太陽輻射的反射作用：,,參與 的大氣成分：,特點：,,大氣對太陽輻射的散射作用：,參與的大氣成分：,云層、塵埃,無選擇性（強弱）,空氣分子和微小塵埃,特點：,具有選擇性,思考：夏季酷暑難熬時，你最期待什么樣的天氣出現(xiàn)？為什么？,,可見光中波長越短越易被散射，波長越長越不易被散射,14,藍色天空,思考：晴朗的天空為什么呈蔚藍色？,15,朝 霞,為什么朝霞和晚霞呈紅色?,16,,三、對流層大氣的受熱過程,1、大氣對太陽輻射的削弱作用,,表現(xiàn)形式,,吸收作用：,反射作用:,散射作用:,,O3—— 吸收紫外線 CO2、H2O ——吸收紅外線,云層越厚，云量越多，反射越強。因此，白天多云，氣溫不會太高 ——云多，反射強。,波長較短的藍色光、紫色光最容易被散射。,天空呈蔚藍色，日出前、日落后及在沒有太陽直接照射的地方能看清物體，都是因為散射的緣故。,思考,吸收作用、反射作用、散射作用哪些具有選擇性？,有選擇性,無選擇性,,,,,,選擇性,17,氧原子、臭氧（平流層） 水汽、二氧化碳（對流層）,,紫外線,紅外線,吸收強烈，有選性，大部分可見光可穿透,云層、塵埃,各種波長同樣被反射,無選擇性，反射光呈白色,空氣分子、微小塵埃,藍色光最易被散射,向四面八方散射 ，有選擇性,小結(jié)：大氣對太陽輻射的削弱作用,18,（二）地面輻射和大氣輻射,,1 地面輻射和大氣輻射,2 大氣對地面的保溫作用,19,,,,大氣 反射、散射,短波輻射,長波輻射,大氣吸收,地面吸收,長波輻射,地面反射,,太陽輻射(可見光),,20,2、大氣對地面的保溫作用,,地面增溫,大氣吸收,“太陽暖大地”,“大氣還大地”,“大地暖大氣”,大氣吸收 、 反射、 散射等削弱 作用,21,太陽暖地面,地面暖大氣,大氣還地面,,,②對流層的逆輻射的存在,,保溫效應(yīng),你能解釋高處不勝寒的原因嗎？ 為什么對流層溫度隨高度升高而降低？,動動腦：,總結(jié)：,22,選擇吸收,太陽輻射吸收,透過大氣到達地面。,地面輻射吸收,大氣逆輻射,補償了地面輻射損失,,,23,三 :影響地面輻射的主要因素,影響地面輻射的主要因素: (1)緯度因素: (2)下墊面因素: (3)其他因素。,思考:為什么太陽輻射從赤道向兩極遞減？,為什么氣溫從赤道向兩極遞減？,24,,,,,,,很亮,較暗,,,直 射,斜 射,光熱集中,光熱分散,緯度因素即太陽高度對輻射的影響,25,大氣削弱作用與緯度因素,,緯度低—太陽高度大—經(jīng)過的大氣路程短—大氣削弱少,,緯度高—太陽高度小—經(jīng)過的大氣路程長—大氣削弱多,大氣上界,地 球,26,太 陽 輻 射,影響地面輻射的主要因素：下墊面因素,不同性質(zhì)地面的反射率,29－35,地面性質(zhì) 沙土 黏土 淺色土 深色土 草地 耕地 新雪 冰 海洋 海洋,20,22－32,10－15,26,14,84－95,50,7(平均),2(赤道),27,除了以上這些因素以外，同學(xué)們想一想還有別的因素會影響嗎？,其他因素:,,（1）天氣——晴朗——輻射強,(3) 地勢—高—大氣稀薄—輻射強,（2）大氣透明度——塵埃雜質(zhì)少——輻射強,28,3、影響地面輻射的因素：,緯度低→太陽高度大→經(jīng)過的大氣路程短→大氣削弱少，且光能集中→得到的太陽輻射強。,緯度位置：,下墊面狀況：,氣象因素：,,不同性質(zhì)地面的反射率不同，新雪反射率最大。,降水量越多，年日照時數(shù)越少，得到的太陽輻射就越少；反之則反。大氣透明度、地勢,為什么赤道地區(qū)終年太陽高度較大，但它并不是全球太陽輻射強度最大的地區(qū)？,赤道地區(qū)空氣對流旺盛，多云雨，云量多，大氣的反射作用強的原故,29,根據(jù)所學(xué)知識解釋自然現(xiàn)象：,1、日出前的黎明、日落后的黃昏，以及陰天，天空為什么仍是明亮的？,大氣對太陽輻射的散射作用,2、為什么白天多云，氣溫比晴天低，夜間多云，氣溫又比晴天高？,白天多云，反射作用強，太陽輻射被大量削弱。 夜間多云，有利于增強大氣逆輻射，利于地面保溫,,3、為什么世界極端最低氣溫出現(xiàn)在冰雪覆蓋的南極洲大陸上？,南極大陸內(nèi)部是全球最寒冷的地方，除與其高緯度、高海拔等因素外，極冰的強反射也是形成其低溫的重要原因。,30,4. 為什么晴朗的正午天空呈藍色？,因為波長較短的藍色光容易被散射。,5、在晚秋至早春，為什么霜凍多出現(xiàn)在晴朗的夜晚？,晴朗的夜晚大氣逆輻射弱，地面熱量散失多。,6、在寒冬，為什么人造煙幕能起到防御霜凍的作用？,人造煙幕能增強大氣逆輻射，加強對地面的保溫作用。,31,,32,7、晴朗與陰天比較，哪一個氣溫日較差?。繛槭裁?？,陰天。原因：陰天多云，白天大氣對太陽輻射的削弱作用強，氣溫不會太高; 夜晚，大氣逆輻射作用強，氣溫不會太低。,8、要想夜晚氣溫較高，則白天和 晚上的天氣應(yīng)各怎樣？,白天為晴天，晚上為多云天氣。,33,,,,青藏高原的緯度低，海拔高，空氣稀薄，大氣的透明度好。大氣對太陽輻射的削弱作用弱，所以太陽輻射強。,10、沙漠地區(qū)（晴天）為什么氣溫日較差大？,沙漠地區(qū)晴天多，白天大氣對太陽輻射的削弱作用小，氣溫高；夜晚大氣對地面的保溫作用弱，氣溫低,11、青藏高原為什么是我國太陽輻射最強的地區(qū)？,34,,,,直接 熱源,直接 熱源,思考：大氣的保溫作用與玻璃溫室效應(yīng)有何異同？,35,太 陽,削弱作用（吸收、反射散射）,地 面,大 氣,宇宙 空間,,,,,,,,,,太陽輻射,地面輻射,大氣逆輻射,保溫作用,總結(jié)：,36,玻 璃 溫 室 效 應(yīng),思考： 為什么玻璃溫室會有保溫效應(yīng)?,37,,,太 陽 輻 射,地 面 輻 射,玻璃溫室,大氣作用,,----保溫作用,38,39,僅從大氣的熱力作用，說明為什么地球表面溫度的晝夜變化不像月球那樣明顯？,,,,,,,,,,,,,,,,,,1,,40,①減少氣溫日較差： 大氣對太陽輻射的削弱作用----降低了白天的最高氣溫；大氣對地面的保溫作用----提高了夜間的最低氣溫。 ②使地球表面平均溫度達到15℃，形成適宜人類生存的溫度環(huán)境------大氣對地面的保溫作用。,大氣熱力作用的意義：,提高晚上氣溫,降低白天氣溫,41,