【精品】八、大气及垂直分层与对流层大气及热状况精品ppt课件.ppt

八、大气及垂直分层与对流层大气及热状况 考纲考纲 解读解读 考查角度考查角度大气的组成和垂直分层了解大气的组成和垂直分层以各种航空航天事件为背景，考查对流层、平流层的特点及对人类活动的影响；考查对流层的逆温现象及其对人类生产生活的影响。考纲解读考纲解读 考纲解读考纲解读 考查角度考查角度大气热状况大气运动能说出大气的受热过程，理解大气的削弱作用及保温作用；理解热力环流的形成原理，大气水平运动的影响因素，风向、风力与等压线之间的关系；结合探月工程考查月球的温度变化，通过事例分析热力环流形成的原因；等压线图的判读，风向的判断及风力大小的比较。考点一考点一 大气的垂直分布及气温分布规律大气的垂直分布及气温分布规律2、各大气层的基本特征：、各大气层的基本特征：随高度增随高度增加而递减加而递减 随高度增随高度增加而增加加而增加地面是地面是大气直大气直接热源接热源臭氧吸收臭氧吸收太阳紫外太阳紫外线增温线增温对流运对流运动显著动显著平流运动平流运动为主，大为主，大气稳定气稳定复杂复杂多变多变天气天气晴朗晴朗与人类关系与人类关系最密切最密切人类免受紫外人类免受紫外线伤害；利于线伤害；利于高空飞行。高空飞行。有电离层，能反有电离层，能反射无线电波，利射无线电波，利于无线电通信于无线电通信无无1 1、分层依据：、分层依据：温度、密度和大气运动状况垂直变化温度、密度和大气运动状况垂直变化随高度增随高度增加先降后加先降后升升大气大气分层分层气温垂直变化气温垂直变化规律规律原因原因空气空气运动运动天气天气现象现象与人类的与人类的关系关系对流层对流层平流层平流层高层高层大气大气X年9月28日（北京时间）神舟X号载人飞船在X发射升空。飞船升空后1个月内，正午旗杆影子渐短的是（）A布琼布拉（约32S）B曼谷（约135N）C巴西利亚（约155S）D科伦坡（约66N）思考：为什么大气思考：为什么大气直接吸收的太阳辐直接吸收的太阳辐射能量是很少的？射能量是很少的？1.大气对太阳辐大气对太阳辐射的吸收作用射的吸收作用地地 面面高高层层大大气气平平流流层层对对流流层层臭氧臭氧大量吸收波长小大量吸收波长小于于0.175微米的微米的紫外线紫外线二氧化碳、水汽二氧化碳、水汽吸收吸收红外线红外线特点：有选择性特点：有选择性大气对太阳辐射大气对太阳辐射中能量最强的可中能量最强的可见光吸收得很少，见光吸收得很少，大部分大部分 可见光能可见光能够透过大气到地够透过大气到地面面氧原子吸收波长小于氧原子吸收波长小于0.175微米的紫外线微米的紫外线考点二考点二 大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用 夏季，多云的白天，夏季，多云的白天，气温不会气温不会_2.2.反射作用：反射作用：(2)特点：特点：(3)影响因素：影响因素：云层的密度、云层的密度、厚度厚度、颗粒大小、颗粒大小、分布高度分布高度(1)参与的大气成分：参与的大气成分：太高太高云层、颗粒较大的尘埃云层、颗粒较大的尘埃无选择性无选择性3.散射作用散射作用一般具一般具有选择性有选择性：晴朗的天空呈现蔚蓝色晴朗的天空呈现蔚蓝色(1)参与的参与的 大气成分：大气成分：空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃(2)特点：特点：波长越接近发生散射颗粒波长越接近发生散射颗粒的大小，散射能力越强的大小，散射能力越强蓝光、紫光最容易被散射蓝光、紫光最容易被散射考点2大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用 作用形式参与作用的大气成分波长段作用特点实例吸收臭氧(平流层)紫外线吸收强烈,有选择性,对可见光吸收的很少平流层气温随海拔高度增加而上升水汽、CO2(对流层)红外线作用形式参与作用的大气成分波长段作用特点实例反射较大颗粒尘埃、云层各种波长同样被反射无选择性,云层越厚,反射越强夏季多云的白天,气温不会太高(偏低)散射空气分子、微小尘埃较短的可见光(蓝光、紫光)向四面八方散射,有选择性晴朗的天空呈蔚蓝色颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴各种波长同样被散射无选择性阴天的天空灰蒙蒙的(续表)射向宇宙空间射向宇宙空间太太阳阳辐辐射射地地 面面地面增温地面增温地地面面吸吸收收大气大气反射反射大气大气散射散射341947100地面地面反射反射大气吸收大气吸收大气上界大气上界地地面面辐辐射射大大气气辐辐射射7595考点三考点三 大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用大气逆大气逆辐射辐射大大气气吸吸收收1.地面辐射地面辐射 地面以电磁波形式把热量向外辐射。地面以电磁波形式把热量向外辐射。地面吸收太阳辐射，温度升高，辐射增强。地面吸收太阳辐射，温度升高，辐射增强。(3)地面辐射是红外线地面辐射是红外线（长波辐射）（长波辐射）(1)概念：概念：对流层大气中的水汽和二氧化碳大量吸收对流层大气中的水汽和二氧化碳大量吸收地面红外线长波辐射，地面放出的热量绝大部地面红外线长波辐射，地面放出的热量绝大部分保存在大气中。分保存在大气中。(2)方向：方向：向上向上地面辐射是对流层大气的直接热源地面辐射是对流层大气的直接热源影响地面辐射的主要因素是地面温度，地温取决于影响地面辐射的主要因素是地面温度，地温取决于(1)到达地面的太阳辐射多少到达地面的太阳辐射多少(2)下垫面性质（比热与反射率）下垫面性质（比热与反射率）太阳高度、太阳高度、海拔、大气状况（海拔、大气状况（解析解析）反射的越多，地面得到的越少，地面辐射就反射的越多，地面得到的越少，地面辐射就越少。越少。影响因素解析影响因素解析(1)太阳高度太阳高度太阳高度角越大的地区，太阳辐射经过大气的路程越太阳高度角越大的地区，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱的越少，到达地面的太阳辐射越多短，被大气削弱的越少，到达地面的太阳辐射越多（单位面积地面获热多）单位面积地面获热多）(2)海拔海拔(3)大气状况大气状况海拔越高，大气越稀薄，对太海拔越高，大气越稀薄，对太阳辐射的削弱就越少，到达地阳辐射的削弱就越少，到达地面的太阳辐射越多面的太阳辐射越多大气中云雾越多，尘埃越多，大气中云雾越多，尘埃越多，对太阳辐射的削弱就越多，到对太阳辐射的削弱就越多，到达地面的太阳辐射越少达地面的太阳辐射越少B2.大气辐射大气辐射 大气吸收地面红外线长波辐射，温度增大气吸收地面红外线长波辐射，温度增高，同时又把热量向外辐射称为大气辐射。高，同时又把热量向外辐射称为大气辐射。(2)(2)大气辐射是红外线大气辐射是红外线长波辐射长波辐射(3)方向方向(1)概念：概念：向上：射向宇宙空间向上：射向宇宙空间向下：射向地面向下：射向地面(大气逆辐射大气逆辐射)3.大气逆辐射大气逆辐射(2)(2)影响因素影响因素:(1)(1)大气逆辐射把热量还给地面大气逆辐射把热量还给地面保温作用保温作用云、雾云、雾 云层越厚、云量越多，大气逆辐云层越厚、云量越多，大气逆辐射越强，保温作用越好。射越强，保温作用越好。射向地面射向地面射向宇宙空间射向宇宙空间大大气气吸吸收收太太阳阳辐辐射射地面增温地面增温大大气气削削弱弱大气大气反射反射大气大气散射散射341947100地面地面反射反射大气吸收大气吸收大气上界大气上界地地面面辐辐射射大大气气辐辐射射“大气还大气还大地大地”7595大气热力作用小结大气热力作用小结“太阳暖太阳暖大地大地”“大地暖大地暖大气大气”大气的热大气的热力作用力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用大气保温效应大气保温效应太阳辐射太阳辐射大气大气地面地面大气逆辐射大气逆辐射地面辐射地面辐射源热接直源热接直直接热源直接热源吸收作用（少）吸收作用（少）反射作用反射作用散射作用散射作用削弱削弱作用作用宇宙空间宇宙空间影响白天气温的高低影响白天气温的高低影响夜间温度的高低影响夜间温度的高低应用应用 1.下面是大气对地面的保温作用示意图，据此回答下面是大气对地面的保温作用示意图，据此回答图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数码代号按顺序依次是的数码代号按顺序依次是()A B C DC2、我国漠河冬季气温比拉萨低，但夏季气温比拉、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，正确的是萨高，有关形成的原因的叙述，正确的是()冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响夏季，漠河太阳高度更大，获热量增多夏季，漠河太阳高度更大，获热量增多青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射少，故气温低少，故气温低青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐射的能力差，夏季气温低射的能力差，夏季气温低 A、B、C、D、DBDBD能力提升能力提升对流层大气气温的分布及影响因素对流层大气气温的分布及影响因素例例1.同一经纬度同一经纬度“高处不胜寒高处不胜寒”的原因是（的原因是（）A.气压低气压低 B.空气稀薄空气稀薄 C.到达的太阳辐射少到达的太阳辐射少 D.到达的地面辐射少到达的地面辐射少D1.气温的垂直分布规律气温的垂直分布规律海拔每升高海拔每升高1000米，气温降低米，气温降低60C。地面辐射是对流层大气的直接热源地面辐射是对流层大气的直接热源 例例1 北京奥运圣火经过我国境内的珠峰北坡各营北京奥运圣火经过我国境内的珠峰北坡各营地到达峰顶，于北京时间地到达峰顶，于北京时间2008年年5月月8日日9时时17分点分点火成功。读珠峰登顶营地示意图，结合所学知识火成功。读珠峰登顶营地示意图，结合所学知识回答问题。回答问题。点火成功时峰点火成功时峰顶气温为零下顶气温为零下29.6，此时气，此时气温为零下温为零下26.3的营地最有可的营地最有可能为能为()A.突击营地突击营地 B.前进营地前进营地C.C4营地营地 D.大本营大本营A2.逆温对天气和大气污染的扩散的影响逆温对天气和大气污染的扩散的影响1、辐射逆温，辐射逆温，是地面长波辐射冷却而形成的。在晴朗无风的夜晚，地面辐射减弱，是地面长波辐射冷却而形成的。在晴朗无风的夜晚，地面辐射减弱，地地面大气迅速冷却，上层大气降温较慢，形成逆温。一天中逆温层在黎明时最厚。面大气迅速冷却，上层大气降温较慢，形成逆温。一天中逆温层在黎明时最厚。逆温层冬厚夏薄。易出现于中高纬地区，是最常见的逆温类型。逆温层冬厚夏薄。易出现于中高纬地区，是最常见的逆温类型。2、平流逆温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迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的面的影响迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的强弱主要由暖空气和冷地表面的温差决定。强弱主要由暖空气和冷地表面的温差决定。3、锋面逆温，锋面逆温，是暖空气运移到冷是暖空气运移到冷 空气之上，形成冷暖相交的锋面，如果锋面上下暖冷空气之上，形成冷暖相交的锋面，如果锋面上下暖冷空气的温度差较大，则形成逆温。空气的温度差较大，则形成逆温。4、地形逆温，地形逆温，是局部地形条件引起的。在山谷和盆地中，由于山坡散热快，晚上较重的是局部地形条件引起的。在山谷和盆地中，由于山坡散热快，晚上较重的冷空气，沿山坡流冷空气，沿山坡流 动，聚集在山谷底部，由此形成下部是冷气层、上部是暖动，聚集在山谷底部，由此形成下部是冷气层、上部是暖气层。气层。逆温现象：对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象，逆温现象：对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象，称为逆温。逆温是对流层中气温垂直分布的一种特殊现象。称为逆温。逆温是对流层中气温垂直分布的一种特殊现象。逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨。逆温现象使空气对流运动减弱，如冬季的早晨。逆温现象使空气对流运动减弱，大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。图为图为北半球中北半球中纬纬度某地某日度某地某日5 5次次观测观测到的近地面到的近地面气温垂直分布示意气温垂直分布示意图图。当日天气晴朗，日出。当日天气晴朗，日出时间时间为为5 5时时。读图读图回答第下回答第下题题。由图中信息可分析出由图中信息可分析出A A、大气、大气热热量直接来自太阳量直接来自太阳辐辐射射 B B、1212时时、1515时时出出现现逆温逆温现现象象C C、5 5时时、2020时时大气大气较稳较稳定定 D D、气温日、气温日较较差自下而上增大差自下而上增大C例例2 2 图甲是图甲是“某城市风向某城市风向频率圈频率圈”，图乙是，图乙是“该城市该城市冬季近地面层不同时刻气温冬季近地面层不同时刻气温随高度变化过程示意图随高度变化过程示意图”，读图回答读图回答(1)(1)(2)(2)题。题。(1)该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，最合适的厂址应布局在城市的最合适的厂址应布局在城市的()A.东北方东北方 B.西南方西南方 C.东南方东南方 D.西北方西北方B解析：火电厂污染大气，应该布局在城市最小风频解析：火电厂污染大气，应该布局在城市最小风频的上风向。读图知最小风频为西南风。的上风向。读图知最小风频为西南风。(2)该发电厂烟囱的设计高度应不低于该发电厂烟囱的设计高度应不低于()A.50米米 B.75米米 C.100米米 D.150米米解析：图乙反映了一次逆温从形成到结束的过程，解析：图乙反映了一次逆温从形成到结束的过程，由图中可以看出逆温层最高的高度是由图中可以看出逆温层最高的高度是100m。逆温层。逆温层大气上热下冷，空气不易对流，不利于废气的扩散，大气上热下冷，空气不易对流，不利于废气的扩散，因此该地火电厂烟囱的高度应不低于因此该地火电厂烟囱的高度应不低于100米。米。C【思考】【思考】为什么正午太阳辐射最强的时候却不是为什么正午太阳辐射最强的时候却不是气温最高的时候？气温最高的时候？-最强太阳辐射转化为最强地面辐射需要一段最强太阳辐射转化为最强地面辐射需要一段时间，而最强地面辐射转化为最高气温又需要时间，而最强地面辐射转化为最高气温又需要一段时间。一段时间。根据上述日变化的规律，根据上述日变化的规律，试绘制太阳辐射、地面试绘制太阳辐射、地面辐射和气温的日变化坐辐射和气温的日变化坐标曲线图。标曲线图。Q或或日出日出 正午正午 日落日落 子夜子夜 (2010北京卷节选)39.随着世界经济的发展，二氧化碳的排放量不断增加。目前，碳排放已成为全球普遍关注的问题。图13是21世纪初某年世界部分国家碳排放状况分布示意图。据图回答第(2)题。(2)在美国、俄罗斯、法国、印度四国中任选一个国家，指出该国相对于中国的碳排放特点。(4分)(3)说明大气中二氧化碳浓度增加对大气受热过程的影响。(8分)答案：(2)美国碳排放总量和人均排放量均较多；或俄罗斯碳排放总量较少，人均排放量较多；或法国碳排放总量较少，人均排放量较多；或印度碳排放总量较少，人均排放量较少。(四选其一)答案：(3)二氧化碳浓度增加，使大气吸收地面长波辐射能力增强，增加了大气逆辐射，导致气温上升(或温室效应增强，或大气保温作用增强)。