《大气圈与天气、气候》课件12.ppt

大气圈与天气、气候课件【民生新闻民生新闻】在工业革命前，人类还没有发明蒸汽机，那时在工业革命前，人类还没有发明蒸汽机，那时航海家们只能靠风力乘帆船在海洋上航行。航航海家们只能靠风力乘帆船在海洋上航行。航海家们经过多次航行，发现海家们经过多次航行，发现30纬度附近总是无纬度附近总是无风，帆船进入该海区无法航行。那时，帆船除风，帆船进入该海区无法航行。那时，帆船除装载一般货物外，还装运许多马匹到美洲大陆。装载一般货物外，还装运许多马匹到美洲大陆。由于草料和淡水的不足，马匹相继死掉，马肉由于草料和淡水的不足，马匹相继死掉，马肉又吃不完，所以不得不把马肉投进大海里喂鱼。又吃不完，所以不得不把马肉投进大海里喂鱼。后来，人们就把这个无风的后来，人们就把这个无风的30纬度叫做纬度叫做“马纬马纬度度”。第第1课时大气圈的组成结构与受热过程课时大气圈的组成结构与受热过程1大气圈的组成与结构大气圈的组成与结构(1)组成组成低层大气的组成：低层大气的组成：_、_和和_大气各组成成分的作用大气各组成成分的作用干洁空气干洁空气水汽水汽固体杂质固体杂质光合光合保护伞保护伞(2)大气的垂直分层大气的垂直分层分层依据：分层依据：_垂直分层垂直分层根据大气在垂直方向上的温度、根据大气在垂直方向上的温度、密度及运动状况的差异密度及运动状况的差异降低降低对流对流增加增加紫外线紫外线平流平流电离层电离层短波无线短波无线电波电波2.大气的受热过程大气的受热过程(1)受热的过程：受热的过程：(2)大气对太阳辐射具有大气对太阳辐射具有_性，其中臭氧性，其中臭氧和氧原子主要吸收和氧原子主要吸收_，水汽和，水汽和CO2吸收吸收_。选择选择紫外线紫外线红外线红外线1大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用(1)大气削弱作用的形式大气削弱作用的形式大气对太阳辐射的削弱作用主要表现在大气对太阳大气对太阳辐射的削弱作用主要表现在大气对太阳辐射的反射、散射和吸收三个方面。辐射的反射、散射和吸收三个方面。【说明说明】a当太阳辐射穿过大气层时，大当太阳辐射穿过大气层时，大气对太阳辐射的削弱作用主要发生在对流层和气对太阳辐射的削弱作用主要发生在对流层和平流层。平流层中的臭氧能大量吸收太阳辐射平流层。平流层中的臭氧能大量吸收太阳辐射中波长较短的紫外线。由于对流层集中了整个中波长较短的紫外线。由于对流层集中了整个大气质量的大气质量的3/4和几乎全部的水汽、杂质，因和几乎全部的水汽、杂质，因此该层的削弱作用最强，该层中的水汽和二氧此该层的削弱作用最强，该层中的水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线，化碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红外线，云层和尘埃具有反射作用，空气分子和细小尘云层和尘埃具有反射作用，空气分子和细小尘埃具有散射作用，大大削弱了到达地面的太阳埃具有散射作用，大大削弱了到达地面的太阳辐射。辐射。b在大气对太阳辐射的三种削弱作用中，反射作用在大气对太阳辐射的三种削弱作用中，反射作用最强，散射作用次之，吸收作用最弱。最强，散射作用次之，吸收作用最弱。(2)大气的削弱作用大气的削弱作用由于大气对太阳辐射的吸收、反射和散射，削弱了由于大气对太阳辐射的吸收、反射和散射，削弱了到达地面的太阳辐射。再加上地面反射，最后被地到达地面的太阳辐射。再加上地面反射，最后被地面吸收的太阳辐射约占面吸收的太阳辐射约占47%，如下图。，如下图。方法方法图示法表示大气对太阳辐射的削弱图示法表示大气对太阳辐射的削弱作用作用2地面辐射和大气辐射地面辐射和大气辐射(1)地面辐射地面辐射概念：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同概念：地面吸收透过大气的太阳辐射后升温，同时又持续向外时又持续向外(主要是向大气层主要是向大气层)释放辐射能量，形释放辐射能量，形成地面辐射。成地面辐射。作用：地面辐射属长波辐射，是对流层大气增温作用：地面辐射属长波辐射，是对流层大气增温的直接能量来源。的直接能量来源。(2)大气辐射大气辐射概念：大气吸收地面辐射增温的同时，也向概念：大气吸收地面辐射增温的同时，也向外辐射能量，即大气辐射。射向地面的大气辐外辐射能量，即大气辐射。射向地面的大气辐射，称为大气逆辐射。射，称为大气逆辐射。影响大气辐射的因素：天空中有云，特别是影响大气辐射的因素：天空中有云，特别是有浓密的低云，或空气中湿度比较大时，大气有浓密的低云，或空气中湿度比较大时，大气逆辐射就会增强。因此大气中水汽、二氧化碳逆辐射就会增强。因此大气中水汽、二氧化碳含量越高，吸收地面辐射越多，大气温度越高，含量越高，吸收地面辐射越多，大气温度越高，大气辐射越强。大气辐射越强。大气逆辐射的作用：大气逆辐射会使地面大气逆辐射的作用：大气逆辐射会使地面增温，而地面增温又能加强地面辐射。增温，而地面增温又能加强地面辐射。3影响地面辐射的主要因素影响地面辐射的主要因素(1)纬度因素纬度因素(2)下垫面因素下垫面因素下垫面：指与大气下层直接接触的地球表下垫面：指与大气下层直接接触的地球表面。面。下垫面对地面辐射的影响。下垫面对地面辐射的影响。(3)气象因素气象因素太阳辐射要穿过厚厚的大气才能到达地面，因此太阳辐射要穿过厚厚的大气才能到达地面，因此气象因素也是影响地面辐射的重要因素。气象因气象因素也是影响地面辐射的重要因素。气象因素主要包括空气密度的大小、空气的洁净程度两素主要包括空气密度的大小、空气的洁净程度两方面。空气稀薄，对太阳辐射削弱少，到达地面方面。空气稀薄，对太阳辐射削弱少，到达地面的太阳辐射多，地面辐射强；空气洁净，云量少，的太阳辐射多，地面辐射强；空气洁净，云量少，能见度好，到达地面的太阳辐射也多，地面辐射能见度好，到达地面的太阳辐射也多，地面辐射强。强。大气圈的结构大气圈的结构读大气的垂直分层图，回答下列问题。读大气的垂直分层图，回答下列问题。大气的垂直分层图大气的垂直分层图(1)读图并结合教材内容，填写下表。读图并结合教材内容，填写下表。(2)臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么被臭氧层位于图中大气的哪一层？为什么被誉为誉为“地球的天然屏障地球的天然屏障”？目前人类对它有？目前人类对它有怎样的影响？怎样的影响？(3)图中的飞机为什么在平流层中飞？图中的飞机为什么在平流层中飞？读图归纳读图归纳轻松识记轻松识记平流层臭氧能大量吸收太阳紫外线，平流层臭氧能大量吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害目前保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害目前人类使用大量制冷设备，使大气中的氯氟烃含量人类使用大量制冷设备，使大气中的氯氟烃含量增加，氯氟烃能破坏大气中的臭氧，使大气中的增加，氯氟烃能破坏大气中的臭氧，使大气中的臭氧总量减少。臭氧总量减少。归纳总结归纳总结该层上部热，下部冷，大气稳定，不该层上部热，下部冷，大气稳定，不易形成对流，以平流运动为主，利于高空飞行。易形成对流，以平流运动为主，利于高空飞行。读大气垂直分层图，回答问题。读大气垂直分层图，回答问题。(1)A层主要的直接热源是层主要的直接热源是_。(2)B层层_部冷部冷_部热，气流以部热，气流以_运动为主。运动为主。(3)在在A、B、C三层中：与人类关系最密切的是三层中：与人类关系最密切的是_层；现代飞机多在层；现代飞机多在_层飞行，因为层飞行，因为该层该层_；_层中有人层中有人类生存环境的天然屏障；类生存环境的天然屏障；_层的电离层对无线层的电离层对无线电通讯有重要作用。电通讯有重要作用。解析：解析：本题考查大气的垂直分层状况，要求学生本题考查大气的垂直分层状况，要求学生熟练掌握对流层、平流层、高层大气的特点。熟练掌握对流层、平流层、高层大气的特点。答案：答案：(1)地面地面(2)下上水平下上水平(3)AB天气晴朗、能见度好，大气平稳天气晴朗、能见度好，大气平稳BC1下列关于对流层大气特点的描述，其中全下列关于对流层大气特点的描述，其中全部正确的一组叙述是部正确的一组叙述是()气温随高度增加而递减气温随高度增加而递减空气对流运动空气对流运动显著显著低纬地区厚度小于高纬地区低纬地区厚度小于高纬地区天天气现象复杂多变气现象复杂多变ABC D解析：解析：本题考查考生对大气对流层特点的本题考查考生对大气对流层特点的理解判断能力。对流层大气由于热量直接来理解判断能力。对流层大气由于热量直接来源于源于地表，故距下垫面越远，气温越低。所地表，故距下垫面越远，气温越低。所以对流层大气气温随高度的增加而递减。由以对流层大气气温随高度的增加而递减。由于上冷下热，空气对流运动显著。对流运动于上冷下热，空气对流运动显著。对流运动把下层水汽带到高空，凝云致雨，因而天气把下层水汽带到高空，凝云致雨，因而天气现象复杂多变。某地对流层的厚度在很大程现象复杂多变。某地对流层的厚度在很大程度上要取决于该地对流运动的强弱。低纬获度上要取决于该地对流运动的强弱。低纬获得的太阳辐射量大，因而对流运动比高纬地得的太阳辐射量大，因而对流运动比高纬地区强烈。这也导致了低纬地区对流层的厚度区强烈。这也导致了低纬地区对流层的厚度要比高纬地区大。要比高纬地区大。答案：答案：B大气的受热过程大气的受热过程结合大气的保温作用图，回答下列问题。结合大气的保温作用图，回答下列问题。大气的保温作用图大气的保温作用图(1)根据图中原理分析为什么月球表面温度的变化比根据图中原理分析为什么月球表面温度的变化比地球表面剧烈？地球表面剧烈？(2)由图分析大气对地面的保温作用的原理是怎样的由图分析大气对地面的保温作用的原理是怎样的？读图分析读图分析月球表面没有大气层，地球表面月球表面没有大气层，地球表面的大气通过削弱作用降低了白天的气温，通的大气通过削弱作用降低了白天的气温，通过保温作用提高了夜晚的气温。过保温作用提高了夜晚的气温。读图归纳读图归纳近地面大气大量吸收地面辐射，近地面大气大量吸收地面辐射，并通过大气逆辐射把热量还给地面。并通过大气逆辐射把热量还给地面。(2010北京文综北京文综)随着世界经济的发展，二氧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。下图是为全球普遍关注的问题。下图是21世纪初某世纪初某年世界部分国家碳排放状况分布示意图。据年世界部分国家碳排放状况分布示意图。据图回答图回答(1)(2)题。题。(1)在美国、俄罗斯、法国、印度四国中任选一个国在美国、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。家，指出该国相对于中国的碳排放特点。(2)说明大气中二氧化碳浓度增加对大气受热过程的说明大气中二氧化碳浓度增加对大气受热过程的影响。影响。解析：解析：(1)图中碳排放的特点从排放总量和人图中碳排放的特点从排放总量和人均排放量两方面与中国进行比较说明即可。均排放量两方面与中国进行比较说明即可。(2)该题涉及大气的热力作用知识。二氧化碳浓度该题涉及大气的热力作用知识。二氧化碳浓度增加，地面长波吸收作用增强，大气逆辐射增增加，地面长波吸收作用增强，大气逆辐射增强，气温上升。强，气温上升。答案：答案：(1)美国碳排放总量和人均排放量均较多；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，人均排放量接近。碳排放总量较少，人均排放量接近。(四选其一四选其一)(2)二氧化碳浓度增加，使大气吸收地面长波辐射二氧化碳浓度增加，使大气吸收地面长波辐射能力增强，增加了大气逆辐射，导致气温上升能力增强，增加了大气逆辐射，导致气温上升(或或温室效应增强，或大气保温作用增强温室效应增强，或大气保温作用增强)。2下图是大气对地面的保温作用示意图，图中下图是大气对地面的保温作用示意图，图中代表太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大代表太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射气逆辐射(次序已打乱次序已打乱)，分析回答下列问题。，分析回答下列问题。(1)图中表示短波辐射的序号是图中表示短波辐射的序号是_。(2)表示对地面有保温作用辐射的序号是表示对地面有保温作用辐射的序号是_。(3)运用上述示意图分析塔里木盆地昼夜温差大的原运用上述示意图分析塔里木盆地昼夜温差大的原因。因。解析：解析：该题主要使学生熟悉热力作用过程中，从该题主要使学生熟悉热力作用过程中，从太阳辐射到大气逆辐射按顺序排序的关系是太阳辐太阳辐射到大气逆辐射按顺序排序的关系是太阳辐射射地面吸收地面吸收地面增温地面增温地面辐射地面辐射大气吸收大气吸收大气辐射大气辐射大气逆辐射，并且会运用所学知识解决大气逆辐射，并且会运用所学知识解决实际问题。阅读图示，结合大气受热过程可知，实际问题。阅读图示，结合大气受热过程可知，为大气逆辐射、为大气逆辐射、为大气辐射、为大气辐射、为地面辐射、为地面辐射、为太阳辐射。为太阳辐射。答案：答案：(1)(2)(3)塔里木盆地距海洋远，水汽很难到达，云层少，塔里木盆地距海洋远，水汽很难到达，云层少，白天大量太阳辐射到达地面，气温高。晚上大气逆白天大量太阳辐射到达地面，气温高。晚上大气逆辐射弱，地面辐射大量射向宇宙空间，气温低。辐射弱，地面辐射大量射向宇宙空间，气温低。一、选择题一、选择题下图示意大气垂直分层下图示意大气垂直分层，读图回答，读图回答12题。题。1图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是()ABC D2对短波通信具有重要意义的电离层位于对短波通信具有重要意义的电离层位于()A层顶部层顶部 B层底部层底部C层中部层中部 D层层解析：解析：对流层气温随海拔增高而降低，平流对流层气温随海拔增高而降低，平流层气温随海拔增高而增高；高层大气的底层气层气温随海拔增高而增高；高层大气的底层气温随海拔增高而降低，上层气温随海拔增高而温随海拔增高而降低，上层气温随海拔增高而增高。增高。层为高层大气，在该层中有一电离层为高层大气，在该层中有一电离层层(海拔大约海拔大约85千米处千米处)，其带电粒子会干扰无，其带电粒子会干扰无线电短波通信。线电短波通信。“神舟五号神舟五号”的轨道在高层大的轨道在高层大气层，依据图所示阅读出相关数据即可。气层，依据图所示阅读出相关数据即可。答案：答案：1.B2.D读图，读图，回答回答34题。题。3图中图中A、B、C三个箭头所表示的辐射依次是三个箭头所表示的辐射依次是()A大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射大气逆辐射、地面辐射、太阳辐射B太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射太阳辐射、地面辐射、大气逆辐射C地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射地面辐射、大气逆辐射、太阳辐射D太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射太阳辐射、大气逆辐射、地面辐射4大气对地面的保温作用以及它们在图中对应大气对地面的保温作用以及它们在图中对应字母的组合，正确的是字母的组合，正确的是()A到达地面的太阳辐射到达地面的太阳辐射A B大气的反射作用大气的反射作用DC大气的吸收作用大气的吸收作用B D大气的逆辐射作用大气的逆辐射作用C解析：解析：本题考查大气的受热过程和大气对地本题考查大气的受热过程和大气对地面的保温作用。通过图示可知面的保温作用。通过图示可知A为太阳辐射，为太阳辐射，B为地面辐射，为地面辐射，C为大气逆辐射，为大气逆辐射，D为大气的反射为大气的反射作用。大气对太阳辐射的直接吸收能力弱，地作用。大气对太阳辐射的直接吸收能力弱，地面才是近地面大气的直接热源。太阳通过太阳面才是近地面大气的直接热源。太阳通过太阳辐射辐射“暖暖”地面，地面利用地面辐射地面，地面利用地面辐射“暖暖”大大气，大气以逆辐射保温地面。气，大气以逆辐射保温地面。答案：答案：3.B4.D二、综合题二、综合题5读图完成下面问题。读图完成下面问题。(1)白天多云时，由于云层对太阳辐射的白天多云时，由于云层对太阳辐射的_作作用增强，到达地面的太阳辐射强度用增强，到达地面的太阳辐射强度_，所以地，所以地面温度比晴天面温度比晴天_。(2)夜间多云时，由于云层夜间多云时，由于云层_地面长波辐射，地面长波辐射，并使大气并使大气_作用增强，补偿了地面辐射损失作用增强，补偿了地面辐射损失的热量，所以地面温度比晴天的热量，所以地面温度比晴天_。(3)晴天比阴天昼夜温差晴天比阴天昼夜温差_。解析：解析：答案：答案：(1)反射减弱低反射减弱低(2)吸收逆辐射高吸收逆辐射高(3)大大