2.1.1 冷热不均引起的大气运动(第一课时).ppt

第一课时第一课时 大气的受热过程大气的受热过程大气的热力作用主要包括：大气的热力作用主要包括：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的保温作用大气的保温作用大气的热力作用大气的热力作用原因原因:大气热量大气热量主要来自地面主要来自地面辐射辐射补充、大气的垂直分布补充、大气的垂直分布 依依据据温温度度、密密度度、大大气气运运动动状状况况，将将大大气气分分为为：对流层、平流层和高层大气：对流层、平流层和高层大气：-80-80C -50C -50C -10C -10C 20C 20C C 温度温度/C C5012高度高度/Km/Km对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气大气的垂直分层大气的垂直分层对流层的高度对流层的高度低纬低纬:17-18千米千米中纬中纬:10-12千米千米高纬高纬:8-9千米千米特特 点点 原因原因 与与 人人 类类 活活动关系动关系对对流流层层1 1、气气温温随随高高度度增加而递减。增加而递减。2 2、对流运动显、对流运动显3 3、天天气气现现象象复复杂多变。杂多变。1 1、地地面面是是大大气气主主要要的的直直接热源。接热源。2 2、上上热热下下冷冷，有有利利于于对对流运动。流运动。2 2、近近地地面面水水汽汽和和固固体体杂杂质质随随气气流流上上升升气气温温下下降降，易成云致雨。易成云致雨。各各 种种 天天 气气现现 象象 都都 发发生生在在该该层层，与与 人人 类类 生生产产 生生 活活 密密切相关。切相关。-80-80C -50C -50C -10C -10C 20C 20C C 温度温度/C C5012高度高度/Km/Km对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气大气的垂直分层大气的垂直分层-80-80C -50C -50C -10C -10C 20C 20C C 温度温度/C C5012高度高度/Km/Km对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气大气的垂直分层大气的垂直分层特特 点点 原因原因 与与 人人 类类 活活动关系动关系平平流流层层1 1、下下层层气气温温随随高高度度变变化化很很小小；30km30km以以上上，气气温温随随高高度度增增加加而而迅迅速上升。速上升。2 2、大大气气以以水水平平运动为主运动为主。气气温温不不受受地地面面影影响响，来来自臭氧吸收紫外线增温自臭氧吸收紫外线增温上上部部热热下下部部冷冷，不不易易形形成成对对流流，大大气气稳稳定定以以水水平运动为主。平运动为主。臭臭氧氧层层（222227km27km）臭臭氧氧吸吸收收太太阳阳紫紫外外线线，成成为为人人类类生生存存环环境境的的天天然然屏屏障。障。能能见见度度好好，大大气气平平稳稳，有有利利于高空飞行于高空飞行-80-80C -50C -50C -10C -10C 20C 20C C 温度温度/C C5012高度高度/Km/Km对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气大气的垂直分层大气的垂直分层特特 点点 原因原因 与人类活动关系与人类活动关系高高层层大大气气气气压压低低，密密度度小小，有有空空气气质质点散逸到宇宙点散逸到宇宙空间。空间。受地球引力小受地球引力小电电离离层层反反射射无无线线电电波波对对无无线线通通信信有有重重要要作作用用。流流星星、极极光光、人人造造卫卫星星、宇宇宙飞船等宙飞船等-80-80C -50C -50C -10C -10C 20C 20C C 温度温度/C C5012高度高度/Km/Km对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气1 1、气温垂直递减率：、气温垂直递减率：气气温温随随海海拔拔高高度度升升高高而而递递减减，平平均均每每升升高高10001000米，气温下降米，气温下降66，称气温垂直递减率。，称气温垂直递减率。大气的垂直分层大气的垂直分层 例题：同一纬度例题：同一纬度“高处不胜寒高处不胜寒”。原因是到达的地面辐射少。原因是到达的地面辐射少。地面是大气主要的直接热源。地面是大气主要的直接热源。大气的热力作用大气的热力作用2 2、逆温现象：、逆温现象：对对流流层层由由于于热热量量主主要要直直接接来来自自地地面面辐辐射射，所所以以海海拔拔越越高高，气气温温越越低低。一一般般情情况况下下，海海拔拔每每上上升升10001000米，气温下降米，气温下降6C6C。有时候出现下列情况，称逆温现象：有时候出现下列情况，称逆温现象：海拔上升，气温升高；海拔上升，气温升高；海拔上升海拔上升10001000米，气温下降幅度小于米，气温下降幅度小于6C6C。大气的热力作用大气的热力作用造成的原因：造成的原因：1 1、辐射逆温。、辐射逆温。常出现在冬季晴朗的早晨常出现在冬季晴朗的早晨2 2、锋面逆温。、锋面逆温。冷空气南下，冷锋过境冷空气南下，冷锋过境3 3、地形逆温。、地形逆温。常出现在盆地和谷地常出现在盆地和谷地(晚上吹山风）晚上吹山风）造成逆温的后果造成逆温的后果:逆逆温温现现象象使使空空气气对对流流运运动动减减弱弱，大大气气中中的的污污染染物物不不易易扩扩散散，大大气气环环境境较较差差。但但能能抑抑制制沙沙尘尘暴暴的的发生。发生。例题例题2 2、在风速大致相同，而气温垂直分布不同的、在风速大致相同，而气温垂直分布不同的A A、B B、C C、D D四种情况中，最有利于某工厂四种情况中，最有利于某工厂6868米高的烟囱烟尘米高的烟囱烟尘扩散的是（扩散的是（）20m20m40m40m60m60m80m80m100m100mA A16.3C16.3C16.6C16.6C16.8C16.8C17.0C17.0C17.1C17.1CB B21.0C21.0C21.0C21.0C20.9C20.9C20.9C20.9C21.0C21.0CC C20.9C20.9C20.8C20.8C20.6C20.6C20.2C20.2C20.0C20.0CD D15.2C15.2C14.8C14.8C14.7C14.7C14.9C14.9C15.2C15.2CC一、大气的受热过程一、大气的受热过程 1 1、太阳辐射光谱：、太阳辐射光谱：射线、射线、x x射线、紫外线、可见光线、红外线、射线、紫外线、可见光线、红外线、电波。电波。2 2、各种波长的太阳辐射占太阳辐射总能量的比例：、各种波长的太阳辐射占太阳辐射总能量的比例：紫紫外外线线区区约约7%7%、可可见见光光区区约约50%50%（波波长长0.4-0.760.4-0.76微微米米）、红外线区约、红外线区约43%43%。可见，太阳辐射中能量最集中的部分是可见，太阳辐射中能量最集中的部分是可见光区可见光区。太阳辐射波长的范围太阳辐射波长的范围（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用 太太阳阳辐辐射射要要经经过过地地球球大大气气层层才才能能到到达达地地面面，这这样大气削弱了到达地面的太阳辐射。样大气削弱了到达地面的太阳辐射。大气对太阳辐射的削弱作用主要有：大气对太阳辐射的削弱作用主要有：吸收、反射、散射。吸收、反射、散射。1 1、大气对太阳辐射的吸收、大气对太阳辐射的吸收有选择性有选择性 平流层中的平流层中的臭氧吸收紫外线臭氧吸收紫外线 对流层中的对流层中的二氧化碳和水汽等吸收红外线二氧化碳和水汽等吸收红外线 对太阳辐射的可见光部分吸收得很少对太阳辐射的可见光部分吸收得很少 大大气气直直接接吸吸收收的的太太阳阳辐辐射射是是很很少少的的。大大部部分分可可见光能到达地面。见光能到达地面。吸收作用吸收作用2 2、大气对太阳辐射的反射、大气对太阳辐射的反射无选择性无选择性 云云层层和和较较大大的的尘尘埃埃能能把把太太阳阳辐辐射射反反射射回回宇宇宙宙空空间间。云云层层越越厚厚，云云量量越越多多，反反射射越越强强。反反射射作作用用无选择性无选择性 例：例：在夏季，多云的白天气温不会太高。在夏季，多云的白天气温不会太高。反射作用反射作用3 3、大气对太阳辐射的散射、大气对太阳辐射的散射有选择性有选择性 空空气气分分子子或或微微小小尘尘埃埃 太太阳阳辐辐射射以以这这些些质质点为中心，向四面八方散射。点为中心，向四面八方散射。散射作用散射作用例例1 1、为什么通信号灯用红、黄、绿三种颜色？、为什么通信号灯用红、黄、绿三种颜色？例例2 2：日日出出前前的的黎黎明明、日日落落后后的的黄黄昏昏天天空空依依然然是是明明亮亮的。的。例例3 3：晴朗的天空呈蔚蓝色：晴朗的天空呈蔚蓝色例例4 4：为为什什么么白白天天坐坐在在教教室室里里能能看看到到黑黑板板上上的的字字，而而在月球上则见不到。在月球上则见不到。答：红、黄、绿三种颜色光波长较长，不易散射。答：红、黄、绿三种颜色光波长较长，不易散射。答：散射作用答：散射作用 答答：因因为为可可见见光光中中波波长长较较短短的的蓝蓝光光最最易易被被空空气气分分子子散射。散射。答：散射作用答：散射作用 、大大气气对对太太阳阳辐辐射射的的削削弱弱作作用用与与太太阳阳高高度度大大小小有关：有关：太阳高度越大：太阳高度越大：太太阳阳辐辐射射经经过过大大气气的的距距离离越越短短，被被大大气气削削弱弱得越少，到达地面的太阳辐射越多。得越少，到达地面的太阳辐射越多。太阳高度越小：太阳高度越小：太太阳阳辐辐射射经经过过大大气气的的距距离离越越长长，被被大大气气削削弱弱得越多，到达地面的太阳辐射就越少。得越多，到达地面的太阳辐射就越少。这是太阳辐射由低纬向高纬递减的原因之一。这是太阳辐射由低纬向高纬递减的原因之一。地地 面面大气上界大气上界斜射斜射直射直射太阳高度与路线太阳高度与路线长短的关系长短的关系（二）、大气的温室效应（二）、大气的温室效应 大大气气对对太太阳阳短短波波辐辐射射几几乎乎是是透透明明体体，而而对对地地面面长长波波辐辐射射是是隔隔热热层层，大大气气把把地地面面辐辐射射放放出出的的热热量量绝绝大大部部分分截截留留在在大大气气中中，并并通通过过大大气气逆逆辐辐射射又又将将热热量量还还给给地地面面。大大气气的的这这种种作作用用称称为为大大气气的的温温室室效效应应。又又称称为为大大气气的的保保温温作作用用大气的保温作用图大气的保温作用图大气的保温作用动画大气的保温作用动画“太阳暖大地，大地暖大气，大气还大地太阳暖大地，大地暖大气，大气还大地”例例1 1：“十雾九晴十雾九晴”是为什么？是为什么？例例2 2：晚秋或寒冬，多云的夜晚不易出现霜冻：晚秋或寒冬，多云的夜晚不易出现霜冻 答答：晴晴天天大大气气逆逆辐辐射射弱弱，地地面面气气温温低低，水水汽汽易易凝结成雾。凝结成雾。答答：因因为为天天空空多多云云时时，大大气气逆逆辐辐射射加加强强，地地面面温温度不至于过低。度不至于过低。合合适适。因因为为大大气气对对地地面面的的长长波波辐辐射射几几乎乎全全部部吸吸收收，同同时时又又以以大大气气逆逆辐辐射射的的方方式式还还给给地地面面，对对地地面面起起了了极极为为重重要要的的保保温温作作用用。地地球球表表面面及及大大气气层层里里保保存存着着的的这这部部分分热热量量，成为地理环境里许多自然现象及其过程的能量源泉。成为地理环境里许多自然现象及其过程的能量源泉。大气的热力作用大气的热力作用【P29活动内容活动内容】月球表面和地球表面受热过程比较月球表面和地球表面受热过程比较1 1、有有大大气气的的地地球球，白白天天一一部部分分太太阳阳辐辐射射在在穿穿过过大大气气层层时时被被大大气气反反射射、吸吸收收和和散散射射，到到达达大大气气上上界界的的太太阳阳辐辐射射不不能能全全部部到到达达地地面面，使使地地面面温温度度不不致致上上升升太太高高，夜夜间间大大部部分分地地面面辐辐射射被被近近地地面面大大气气吸吸收收，然然后后以以辐辐射射和和对对流流的的方方式式层层层层上上传传，使使地地面面放放出出的的热热量量绝绝大大部部分分保保留留在在大大气气中中，散散失失到到宇宇宙宙的的热热量量很很少少。更更重重要要的的是是大大气气在在增增温温的的同同时时，又又以以大大气气逆逆辐辐射射的的方方式式，把把热热量量还还给给地地面面，在在一一定定程程度度上上补补偿偿了了地地面面辐辐射射的的热热量量的的损损失失，使使地地表表夜夜间间的的降降温温减减速速，正正是是由由于于大大气气对对太太阳阳辐辐射射的削弱作用的对地面的保温作用，使地面温度变化比较缓和。的削弱作用的对地面的保温作用，使地面温度变化比较缓和。【P29活动内容活动内容】月球表面和地球表面受热过程比较月球表面和地球表面受热过程比较2 2、没没有有大大气气的的月月球球，白白天天太太阳阳辐辐射射全全部部到到达达月月面面，使使月月面面温温度度迅迅速速升升高高。夜夜间间，月月球球表表面面辐辐射射强强烈烈。没没有有大大气气对对月月面面的的保保温温作作用用，温温度度下下降降速速度度很很快快。所所以以月月面面的的温温度度昼昼夜变化比地球剧烈得多。夜变化比地球剧烈得多。【P29活动内容活动内容】月球表面和地球表面受热过程比较月球表面和地球表面受热过程比较2 2、例题例题1 1下图中，昼夜温差最小的是下图中，昼夜温差最小的是（）陆陆 地地陆陆 地地海海 洋洋海海 洋洋昼昼昼昼昼昼昼昼夜夜夜夜夜夜夜夜ABCDD D补充内容补充内容一、气温日变化和年变化：一、气温日变化和年变化：1 1、日变化：、日变化：、一天中气温最高值出现在、一天中气温最高值出现在午后午后2 2时左右或时左右或1414时时 、一天中气温最低值出现在、一天中气温最低值出现在日出前后日出前后2 2、年变化：、年变化：太阳辐射最强出现在太阳辐射最强出现在6 6月月，最弱出现在，最弱出现在1212月月。陆地上的气温最高值出现在陆地上的气温最高值出现在7 7月月，最低值出现在，最低值出现在1 1月。月。海洋上的气温最高值出现在海洋上的气温最高值出现在8 8月月，最低值出现在，最低值出现在2 2月。月。二、气温的水平分布：二、气温的水平分布：1 1、在在南南北北半半球球上上，无无论论7 7月月或或1 1月月，气气温温都都是是从从低低纬纬度度向两极递减。向两极递减。、南半球的等温线比北半球平直。南半球的等温线比北半球平直。、北北半半球球，月月份份大大陆陆上上的的等等温温线线向向南南（低低纬纬）凸凸出，海洋上则向北（高纬）凸出，月份正好相反。出，海洋上则向北（高纬）凸出，月份正好相反。符合符合“高高低低高高低低”规律规律 同同一一纬纬度度，温温度度高高，等等温温线线向向高高纬纬凸凸，温温度度低低，等温线向低纬凸。等温线向低纬凸。、月月份份，世世界界上上最最热热的的地地方方是是20N-30N20N-30N大大陆的沙漠地区陆的沙漠地区，撒哈拉是全球的炎热中心。，撒哈拉是全球的炎热中心。1 1月月份份，西西伯伯利利亚亚形形成成北北半半球球的的寒寒冷冷中中心心。世世界界极极端端气气温出现在冰雪覆盖的温出现在冰雪覆盖的南极洲大陆南极洲大陆上。上。世界等压线分布图世界等压线分布图例例题题:下下图图能能正正确确反反映映南南半半球球七七月月份份等等温温线线分分布布特点的是：（特点的是：（）自某城市市中心向自某城市市中心向南、向北分别设若干南、向北分别设若干站点，监测城市气温站点，监测城市气温的时空分布。监测时的时空分布。监测时间为间为8 8日（多云）日（多云）9 9时时到到9 9日（晴）日（晴）1818时。监时。监测结果如图测结果如图2 2所示。据所示。据此完成此完成6 68 8题。题。(2010(2010全国文综全国文综卷卷)6.6.图示的最大温差可能是图示的最大温差可能是()()A A4 B.12 C.16 D.184 B.12 C.16 D.187 7监测时段被监测区域气温监测时段被监测区域气温()()A A最高值多云天高于晴天最高值多云天高于晴天 B.B.白天变化晴天比多云天强烈白天变化晴天比多云天强烈 C C从正午到午夜逐渐降低从正午到午夜逐渐降低 D.D.白天变化比夜间变化平缓白天变化比夜间变化平缓8 8下列时间中热岛效应最强的是下列时间中热岛效应最强的是()()A.8 A.8日日1515时左右时左右 B.8B.8日日2222时左右时左右 C.9C.9日日1515时左右时左右 D.9D.9日日1818时左右时左右 CBB城市气温明显高于郊区城市气温明显高于郊区大气上界大气上界大大气气辐辐射射166166射向射向地面地面106106射向宇宙空间射向宇宙空间 6060射向宇宙空间射向宇宙空间 6 6大气大气吸收吸收114114地地面面辐辐射射120120太太 阳阳辐辐射射太阳太阳辐射辐射100100短波辐射短波辐射长波辐射长波辐射大气吸收大气吸收1919大气和地面大气和地面反射反射3434潜潜热热输输送送2323湍湍流流输输送送1010地面吸收地面吸收4747