大气的组成和垂直分层(教案).ppt

一、低层大气的组成一、低层大气的组成1、组成：干洁空气、水汽、固体、组成：干洁空气、水汽、固体杂质杂质成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件 主主要要成成分分次次要要成成分分水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体的基本成分生物体的基本成分 维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温 吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件；对地面保温成云致雨的必要条件；对地面保温 大气组成大气组成 主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O O3 3N N2 2O O2 2COCO2 22、大气各成分的作用、大气各成分的作用3、二、大气的垂直分层二、大气的垂直分层依据依据:大气在垂直方向上的大气在垂直方向上的 温度温度、密度、运动状况、密度、运动状况大气的垂直分层对流层平流层高层大气气温随高度的增气温随高度的增加而递减，加而递减，纬度不同厚度变；纬度不同厚度变；天气复杂且多变，天气复杂且多变，风云雨雪较常见风云雨雪较常见 气温初稳后升热气温初稳后升热只因层中臭氧多只因层中臭氧多水平流动天气好水平流动天气好高空飞行很适合高空飞行很适合电电离离层层处于处于80500km高空的电离层能高空的电离层能反射地面的无线反射地面的无线电短波电短波.1 1、右图示意大气垂直分层，读图回答：、右图示意大气垂直分层，读图回答：图中正确表示大气层气温垂直变化图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是的曲线是()A AB B C CD D 对短波通信具有对短波通信具有重要意义的电离层重要意义的电离层位于位于()A AI I层顶部层顶部 B B层底部层底部 C C层中部层中部 D D层层 BDCBD20032003年年1010月我国月我国发射的发射的“神州神州5 5号号”飞船运行轨道所在飞船运行轨道所在的大气层的大气层()A A气温在气温在50C50C到到20C20C之间之间 B B气温随高度增加气温随高度增加平稳下降平稳下降 C C最低气温约为最低气温约为 80C80C D D最高气温约为最高气温约为40C 40C C2 2、读大气垂直分层图，下图中有空气、读大气垂直分层图，下图中有空气对流运动的层次是对流运动的层次是 A A B B C C D DC对流层气温的垂直变化对流层气温的垂直变化气温直减率的变化气温直减率的变化正常情况下，海拔每上升正常情况下，海拔每上升100100米，米，气温下降气温下降0.6,0.6,但在不同的地点和但在不同的地点和不同的时间，可能会小于不同的时间，可能会小于0.60.6或或大于大于0.60.6。如下图表现为曲线变。如下图表现为曲线变陡或变缓。在陡或变缓。在情况下，大气对情况下，大气对流运动减弱，大气比较稳定；在流运动减弱，大气比较稳定；在情况下，大气对流运动更加强烈。情况下，大气对流运动更加强烈。对流层气温的垂直变化对流层气温的垂直变化气温直减率的变化气温直减率的变化2000高度高度m612温度温度2000高度高度m12温度温度81000100064正常情况正常情况异常情况异常情况逆温现象逆温现象一般情况下，对流层大气中，气温是一般情况下，对流层大气中，气温是随高度的增加而降低的（随高度的增加而降低的（上冷下热上冷下热）。）。但有时在某些层次可能出现相反的情但有时在某些层次可能出现相反的情况，气温随高度的增加而升高（况，气温随高度的增加而升高（下冷下冷上热，上热，），这种现象称为逆温。出现，这种现象称为逆温。出现逆温现象的大气层称为逆温层。逆温现象的大气层称为逆温层。理论温度理论温度实际温度实际温度逆温逆温常见的逆温类型常见的逆温类型辐射逆温辐射逆温因地面强烈辐射而形成的逆温称为辐射逆温。在晴朗无风或微风因地面强烈辐射而形成的逆温称为辐射逆温。在晴朗无风或微风的夜晚，地面因辐射冷却而降温，与地面接近的气层冷却降温最的夜晚，地面因辐射冷却而降温，与地面接近的气层冷却降温最强烈，而上层的空气冷却降温缓慢，因此使低层大气产生逆温现强烈，而上层的空气冷却降温缓慢，因此使低层大气产生逆温现象。辐射逆温一般日出后，逆温就逐渐消失了。象。辐射逆温一般日出后，逆温就逐渐消失了。锋面逆温锋面逆温锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带，暖气团位锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带，暖气团位于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上，便形成逆温。过渡带上，便形成逆温。地形逆温地形逆温在低洼地区（谷地、盆地）因辐射冷却，在低洼地区（谷地、盆地）因辐射冷却，冷空气沿斜坡下沉流入低洼地区形成逆冷空气沿斜坡下沉流入低洼地区形成逆温。这种逆温称为地形逆温。温。这种逆温称为地形逆温。平流逆温平流逆温暖空气水平移动到冷的地面或气层上，暖空气水平移动到冷的地面或气层上，由于暖空气的下层受到冷地面或气层的由于暖空气的下层受到冷地面或气层的影响而迅速降温，上层受影响较少，降影响而迅速降温，上层受影响较少，降温较慢，从而形成逆温。主要出现在中温较慢，从而形成逆温。主要出现在中纬度沿海地区纬度沿海地区下图是某地气温垂直分布图，甲、乙、丙、下图是某地气温垂直分布图，甲、乙、丙、丁四图中最有利于大气污染物扩散的是丁四图中最有利于大气污染物扩散的是A在风速大致相同，而气温垂直分布的在风速大致相同，而气温垂直分布的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米高米高的烟囱灰尘扩散的是的烟囱灰尘扩散的是20m20m40m40m60m60m80m80m100m100mA A16.316.3 16.616.616.816.817.017.017.117.1B B21.021.0 21.021.020.920.920.920.921.021.0C C20.920.9 20.820.820.620.620.220.220.020.0D D15.215.2 14.814.814.714.714.914.915.215.2C对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠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（按垂直递减率计实际气温低于理论气温（按垂直递减率计算的气温）。图算的气温）。图3 3表示四种对流层气温分布表示四种对流层气温分布状况，分析图状况，分析图3 3回答回答:对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导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）。图理论气温（按垂直递减率计算的气温）。图3 3表示表示四种对流层气温分布状况，分析图四种对流层气温分布状况，分析图3 3回答回答:9 9、图表示的气温降低速率在图表示的气温降低速率在A.3000A.3000米以下低于垂直递减率米以下低于垂直递减率 B.3000-B.3000-60006000米高于垂直递减率米高于垂直递减率 C.6000 C.6000米以下等于垂米以下等于垂直递减率直递减率 D.6000 D.6000米以下均低于垂直递减率米以下均低于垂直递减率 1010、飞机可以在、飞机可以在50005000米高度平稳飞行的是米高度平稳飞行的是A.B.C.D.A.B.C.D.四、数值计算四、数值计算运用地理原理运用地理原理用函数法用函数法图11例例8：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11表示四种对流层气温分布状况，分析图11回答12题。(2004年高考试题)图121.图表示的气温降低速率在A.3000米以下低于垂直递减率B.30006000米高于垂直递减率C.6000米以下等于垂直递减率D.6000米以下均低于垂直递减率2.飞机可以在飞机可以在5000米高度平稳飞行的是米高度平稳飞行的是A.B.C.D.解解：第一题：作图12读图得知：在6000米、3000米、地面的气温分别为-35、-14、18。经计算在3000米以下垂直递减率为每上升100米气温下降约1.1，高于0.6，故A错误。同理，经计算在30006000米垂直递减率为每上升100米气温下降约0.7，高于0.6，故B正确。第二题：飞机要在5000米高度平稳飞行，则气流要稳定，上热下冷，气温递减最小，根据作图13，可知：D正确下图甲表示近地面空气若上升到下图甲表示近地面空气若上升到30003000米高度时，理论温度为米高度时，理论温度为T T。30003000米高空的实际温度为米高空的实际温度为T TS S。当。当T TS STT时，近地面空气上升将受阻，时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读即出现了逆温现象。读“某城市春某城市春季气温日变化图（图乙）季气温日变化图（图乙）”。回答。回答下列问题。下列问题。（1 1）若）若T TS S稳定在稳定在-8-8，该城市气温至，该城市气温至少要上升到少要上升到 以上时，逆温现象才以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为会结束，这时的时间约为 时。时。108理论温度理论温度实际温度实际温度逆温逆温理论温度理论温度实际温度实际温度逆温结束，逆温结束，T城城-0.6(3000100)-8（2 2）一般逆温结束后）一般逆温结束后2 2小时，近地面对流小时，近地面对流才能起到净化空气的作用。所以，在图示才能起到净化空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在体育锻炼的时间宜选在 时以后。时以后。10读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（/100/100米）时空变化图。完成下列三米）时空变化图。完成下列三题：题：该日此地发生大气逆温现象的时段是该日此地发生大气逆温现象的时段是A.8A.8时时1616时时3030分分 B.17 B.17时时2323时时C.16C.16时时3030分分7 7时时 D.23 D.23时时5 5时时C发生大气逆温现象的最大高度约为发生大气逆温现象的最大高度约为A.500A.500米米 B.100 B.100米米C.350C.350米米 D.150 D.150米米C当某地大气发生逆温时（当某地大气发生逆温时（）A.A.空气对流更加显著空气对流更加显著B B、抑制污染物向上扩散、抑制污染物向上扩散C C、有利于大气成云致雨、有利于大气成云致雨D D、减少大气中臭氧的含量、减少大气中臭氧的含量此类题中解析温度梯度为此类题中解析温度梯度为0 0是临界，是临界，大于大于0 0则表明气温随高度上升而上则表明气温随高度上升而上升，即逆温升，即逆温。B