大气环境胡可立(1).ppt
大大气气的的垂垂直直分分布布高层大气：电离层：反射无线电短波高层大气：电离层：反射无线电短波平流层平流层对流层对流层1.1.臭氧吸收太阳紫外光臭氧吸收太阳紫外光.气温随高度增加而增加气温随高度增加而增加2 2、下冷上热下冷上热,以平流运动以平流运动为主为主3 3、大气稳定水汽、杂质少，天大气稳定水汽、杂质少，天气晴朗，适合飞机飞行气晴朗，适合飞机飞行1 1、对流层大气的直接热源是地对流层大气的直接热源是地面面,气温随高度增加而下降气温随高度增加而下降2 2、下热上冷下热上冷,对流运动对流运动3 3、天气现象都发生在这一层，天气现象都发生在这一层，因为成云致雨的必要条件因为成云致雨的必要条件水汽水汽和杂质几乎全部集中在对流层。和杂质几乎全部集中在对流层。一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了大气的哪几层？平流层对流层平流层89KM地地 面面对流层顶对流层顶89KM1718KM赤道赤道北极北极南极南极二、对流层大气的受热过程1.1.地球上的能量源泉是什么？地球上的能量源泉是什么？2.2.图中太阳辐射能主要集中在哪两个部分？图中太阳辐射能主要集中在哪两个部分？（可见光（可见光50%50%和红外光区和红外光区43%43%）0.51.52.51.02.03.00.2 0.4 0.6 0.8 1.03.01.52.0辐射能力（卡/厘米2分微米）波长（微米）紫外区可见光区红外区太阳辐射在经过大气时会被太阳辐射在经过大气时会被大气所削弱，削弱的形式主大气所削弱，削弱的形式主要有：吸收、反射、散射三要有：吸收、反射、散射三种。种。(一一)大气的对太阳辐射的削弱作用大气的对太阳辐射的削弱作用 地地 面面高层大气平流层对流层臭氧大量吸收紫外线臭氧大量吸收紫外线二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收红外线红外线（选择性）（选择性）思考：思考：1 1、从臭从臭氧、二氧化碳氧、二氧化碳和水汽的吸收和水汽的吸收作用，可知大作用，可知大气吸收具有什气吸收具有什么特性？么特性？2 2、为什么大气为什么大气直接吸收的太直接吸收的太阳辐射能量是阳辐射能量是很少的？很少的？（大气对太阳辐（大气对太阳辐射中能量最强的射中能量最强的可见光吸收得很可见光吸收得很少，大部分少，大部分 可见可见光能够透过大气光能够透过大气到地面）到地面）大气的哪些成分会吸大气的哪些成分会吸收太阳辐射的哪些波收太阳辐射的哪些波段？段？大气对太阳辐射的反射作用：参与的大气成分：参与的大气成分：特点：特点：大气对太阳辐射的散射作用：参与的大气成分：参与的大气成分：云层、尘埃云层、尘埃无选择性无选择性空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃特点：特点：具有选择性具有选择性改变太阳辐射方向改变太阳辐射方向作用作用形式形式参与作用的参与作用的大气成分大气成分波长范围波长范围作用特点作用特点吸收吸收 反射反射散射散射臭氧（平流层）臭氧（平流层）水汽、二氧化碳水汽、二氧化碳（对流层）（对流层）紫外线紫外线红外线红外线吸收强烈，有选择性，吸收强烈，有选择性，大部分可见光可穿透大部分可见光可穿透云层、尘埃云层、尘埃各种波长同各种波长同样被反射样被反射多云和多固体颗粒时反射多多云和多固体颗粒时反射多无选择性，反射光呈白色无选择性，反射光呈白色空气分子、空气分子、微小尘埃微小尘埃蓝色光最蓝色光最易被散射易被散射向四面八方散向四面八方散射射，有选择性，有选择性大气对太阳辐射削弱作用解释下列现象：1 1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及我、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及我们的教室没有太阳光线照射还是明亮的？们的教室没有太阳光线照射还是明亮的？2 2、晴朗的天空呈蔚蓝色。晴朗的天空呈蔚蓝色。大气对太阳辐射的散射作用3 3、红灯停、绿灯行有没有科学依据？红灯停、绿灯行有没有科学依据？大气对太阳辐射的散射作用，波长较短的蓝光易被散射。大气对太阳辐射的散射作用，红光波长较长不易被散射，尤其在大雾、风沙日，透射能力强，醒目。大气上界大气上界大气吸大气吸收收地地面面吸吸收收地面增温地面增温太太阳阳辐辐射射地地面面辐辐射射 1 1、地面辐射怎么形成、地面辐射怎么形成?太阳辐射是长波还是短波太阳辐射是长波还是短波辐射辐射,地面辐射是长波辐射还是短波辐射？地面辐射是长波辐射还是短波辐射？地面吸收透过大气的太阳辐射后升温地面吸收透过大气的太阳辐射后升温,同时又同时又持续向外释放辐射能量持续向外释放辐射能量,形成地面辐射。形成地面辐射。根据实验观测，物体温度越高，辐射中最强部分根据实验观测，物体温度越高，辐射中最强部分的波长越短。的波长越短。短波短波长波长波 所以太阳辐射是所以太阳辐射是_辐射辐射,地面辐射是地面辐射是_辐射辐射.2 2、地面辐射会被哪些大气成分所吸收？、地面辐射会被哪些大气成分所吸收？3 3、大气辐射是如何形成的？它是长波辐射、大气辐射是如何形成的？它是长波辐射还是短波辐射？还是短波辐射？主要大气成分：主要大气成分：N2、O2、O3、CO2、H2O4 4、什么是大气逆辐射？它有什么作用？、什么是大气逆辐射？它有什么作用？大气直接吸收太阳短波辐射少，大气直接吸收太阳短波辐射少，CO2 H2O强烈强烈吸收地面长波辐射吸收地面长波辐射长波辐射长波辐射 大气逆辐射把热量还给地面大气逆辐射把热量还给地面,在一定程度上补在一定程度上补偿了地面损失的热量偿了地面损失的热量,对地面起到了保温的作用。对地面起到了保温的作用。大气上界大气上界地面地面地面增温地面增温地地面面辐辐射射射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气吸吸收收“太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用大大气气辐辐射射大大气气逆逆辐辐射射“大气还大地大气还大地”1、仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球月球夜间由于没有大气的保温夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低月面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，达地面的太阳辐射，气温不会太高气温不会太高夜间，地面辐夜间，地面辐射绝大部分热射绝大部分热量又被大气逆量又被大气逆辐射还给地面，辐射还给地面，使气温不致降使气温不致降得过低得过低白天，由于没有大气对太白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高温度升得很高，气温很高大气大气大气大气上界上界上界上界地球地球12 2、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？3 3、在北方寒冬，农民用人造烟幕使农作物免遭冻害，、在北方寒冬，农民用人造烟幕使农作物免遭冻害，其原理是什么？其原理是什么？（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）人造烟幕（尘埃）能增强大气逆辐射，对地人造烟幕（尘埃）能增强大气逆辐射，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻面起到保温作用，所以可防御霜冻解释下列现象：夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。地表热量来自太阳辐射，但海洋、陆地，地表热量来自太阳辐射，但海洋、陆地，高纬、低纬之间所获的太阳辐射能量并高纬、低纬之间所获的太阳辐射能量并不一样，这主要与影响地面辐射的因素不一样，这主要与影响地面辐射的因素有关。有关。3、影响地面辐射的主要因素、影响地面辐射的主要因素 纬度低，年平均正午太阳高度纬度低，年平均正午太阳高度 ，等量太阳辐射散布面积越等量太阳辐射散布面积越 ，光线越，光线越 经过的大气路径越经过的大气路径越 ，太阳辐射被削弱越，太阳辐射被削弱越 ，所以太阳辐射强度越所以太阳辐射强度越 。天气状况等。天气状况等。纬度因素纬度因素：下垫面因素：下垫面因素：其它因素：其它因素：大大小小集中集中短短大大少少地面反射率地面反射率 反射的越多，地面得反射的越多，地面得反射的越多，地面得反射的越多，地面得到的越少，地面辐射的越到的越少，地面辐射的越到的越少，地面辐射的越到的越少，地面辐射的越少，大气得到的就越少。少，大气得到的就越少。少，大气得到的就越少。少，大气得到的就越少。大气削弱作用与纬度纬度低纬度低纬度低纬度低太阳高度大太阳高度大太阳高度大太阳高度大经过的大气路程短经过的大气路程短经过的大气路程短经过的大气路程短大气削大气削大气削大气削弱少弱少弱少弱少地面地面地面地面获热多获热多获热多获热多纬度高纬度高纬度高纬度高太阳高度小太阳高度小太阳高度小太阳高度小经过的大气路程长经过的大气路程长经过的大气路程长经过的大气路程长大气大气大气大气削弱多削弱多削弱多削弱多地面地面地面地面获热少获热少获热少获热少大大 气气 上上 界界地 球AB影响太阳辐射最主要的因素：影响太阳辐射最主要的因素：太阳高度角太阳高度角L1L1L2L2纬度低纬度低纬度低纬度低太阳高度大太阳高度大太阳高度大太阳高度大光热集中光热集中光热集中光热集中单位面积单位面积单位面积单位面积地面地面地面地面获热多获热多获热多获热多纬度低纬度低纬度低纬度低太阳高度太阳高度太阳高度太阳高度小小小小光热光热光热光热分散分散分散分散单位面积单位面积单位面积单位面积地面地面地面地面获热获热获热获热少少少少大大气气的的垂垂直直分分布布高层大气：电离层：反射无线电短波高层大气：电离层：反射无线电短波平流层平流层对流层对流层1 1、H T H T ，因为臭氧层吸收太阳紫外光因为臭氧层吸收太阳紫外光2 2、以平流运动为主以平流运动为主3 3、大气稳定水汽、杂质少，天大气稳定水汽、杂质少，天气晴朗，适合飞机飞行气晴朗，适合飞机飞行1 1、H T H T ，因为对流层大气的因为对流层大气的直接热源是地面直接热源是地面2 2、以对流运动为主以对流运动为主3 3、天气现象都发生在这一层，天气现象都发生在这一层，因为成云致雨的必要条件因为成云致雨的必要条件水汽水汽和杂质几乎全部集中在对流层。和杂质几乎全部集中在对流层。通过以上的学习，你学到了什么？通过以上的学习，你学到了什么？作用作用形式形式参与作用的大参与作用的大气成分气成分波长范围波长范围作用特点作用特点吸收吸收 反射反射散射散射氧原子（高层大气）氧原子（高层大气）臭氧（平流层）臭氧（平流层）水汽、二氧化碳水汽、二氧化碳（对流层）（对流层）紫外线紫外线红外线吸收强烈，有选吸收强烈，有选择性，大部分可择性，大部分可见光可穿透见光可穿透云层、尘埃云层、尘埃各种波长同各种波长同样被反射样被反射无选择性，反射光呈白色空气分子、空气分子、微小尘埃微小尘埃蓝色光最蓝色光最易被散射易被散射改变太阳辐射方改变太阳辐射方向向 ，有选择性，有选择性紫外线(一一)大气的对太阳辐射的削弱作用大气的对太阳辐射的削弱作用太阳辐射太阳辐射削弱作用削弱作用吸收作用吸收作用反射作用反射作用散射作用散射作用地面地面地面辐射地面辐射大气吸收大气吸收大气逆辐射大气逆辐射大气的受热过程大气的受热过程 1 1、为什么人们在正午前后看太阳时总是特、为什么人们在正午前后看太阳时总是特别刺眼，而在旭日东升或是夕阳西下时看太阳就别刺眼，而在旭日东升或是夕阳西下时看太阳就不怎么刺眼？不怎么刺眼？2、旭日东升或是夕阳西下时看到的太阳是橘、旭日东升或是夕阳西下时看到的太阳是橘红色的，而其他时候看到的太阳却是白晃晃的。红色的，而其他时候看到的太阳却是白晃晃的。
