21冷热不均引起大气运动.pptx
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1、冷热不均引起大气运动第二章 地球上的大气翁明成都石室中学 人教版必修1一轮复习四川省考试要求 近地面大气温度的垂直变化规律 大气的受热过程 大气的保温作用 大气的热力环流 大气的水平运动大气受热过程一、大气各成分的作用一、大气各成分的作用!人类活动造成大气污染,已导致大气成分和含量的变化注意总结注意总结: :降水的必须条件降水的必须条件2、凝结核、凝结核:空气上升,气温降低,空气达到饱空气上升,气温降低,空气达到饱和,这是大气降水的第一个条件和,这是大气降水的第一个条件 水汽凝结,只有空气的冷却还不够,水汽凝结,只有空气的冷却还不够,水汽还必须附着在空气中以尘埃为水汽还必须附着在空气中以尘埃为
2、主的凝结核上,形成悬浮在空中的主的凝结核上,形成悬浮在空中的微小的水滴微小的水滴云和雾云和雾 1 1、过饱和空气、过饱和空气: :饱和状态与气温关系图饱和状态与气温关系图0102030()91730(克/米3)单位体积水汽含量单位体积水汽含量由于空气上升的原因不同,就形成由于空气上升的原因不同,就形成不同类型的降雨不同类型的降雨思考:工业和人口集中的城市与郊区相比较,哪里的雾和低云更多?为什么?思考:工业和人口集中的城市与郊区相比较,哪里的雾和低云更多?为什么?城区城区温度温度oC高度高度(km)01250对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气二、大气的垂直分布二、大气的垂直分布存在若干电离
3、层,能反射存在若干电离层,能反射无线电波,对无线电通信无线电波,对无线电通信有重要有重要作用,有极光现象作用,有极光现象存在臭氧存在臭氧层,适合层,适合高空飞行高空飞行对流层对流层1 1、整个大气质量的、整个大气质量的3/43/4和几乎全部水汽、杂质都集中在这一层和几乎全部水汽、杂质都集中在这一层2 2、该层是该层是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层大气中最活跃、与人类关系最密切的一层3 3、特点、特点气温随高度的增加而递减气温随高度的增加而递减0.6/1000.6/100米米对流运动显著对流运动显著对流层高对流层高度的变化度的变化不同不同纬度纬度低纬:低纬:17171818千米千米中纬:中
4、纬:10101212千米千米高纬:高纬:8 89 9千米千米不同不同季节季节夏季:高夏季:高冬季:低冬季:低天气现象复杂多变天气现象复杂多变雾霾天气是雾霾天气是在大气层结在大气层结稳定,近地层空气流动稳定,近地层空气流动(风速)很小,大气会(风速)很小,大气会形成上暖下冷的形成上暖下冷的“逆温逆温层层”,加上近地层空气,加上近地层空气湿度大,以及各种污染湿度大,以及各种污染物的堆积,而形成了阴物的堆积,而形成了阴霾天气。霾天气。 对流层逆温现象对流层逆温现象对流层大气的热量对流层大气的热量主要直接来自主要直接来自地面地面的的长波辐射长波辐射。一般情况下,气温随海。一般情况下,气温随海拔的拔的升
5、高而降低升高而降低,称为气温垂直递减率,称为气温垂直递减率R R,R R为为0.60.6100100米,但有时可能米,但有时可能出现温度随高度出现温度随高度上升而增高上升而增高现象,称为气温逆温,简称逆温。出现逆温的现象,称为气温逆温,简称逆温。出现逆温的大气有一定的厚度,这层大气称为大气有一定的厚度,这层大气称为逆温层逆温层。如下图。如下图温度温度高度m正常现象正常现象温度温度高度m逆温现象逆温现象逆温层逆温层(1 1)当)当 TS1TS1T T开始出现逆温现象,空气无垂开始出现逆温现象,空气无垂直对流,大气层结稳定。直对流,大气层结稳定。(2 2)当)当 TS2 TTS2 T逆温逆温现象消
6、失,温差越大,对现象消失,温差越大,对流越旺盛。流越旺盛。温度温度高度高度m2000100063129TTS1TS2如下如下图所示,近地面空气若上升到图所示,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米高空的米高空的实际温度为实际温度为T TS S。当。当T TS S T T时近地面空气上升受阻,即出现了逆温层现象。读某城时近地面空气上升受阻,即出现了逆温层现象。读某城市春季气温日变化图,回答:市春季气温日变化图,回答:(1 1)若)若T TS S稳定在稳定在88,该城市春季至少要上升到,该城市春季至少要上升到 以上时以上时,逆温,逆温现
7、象才会结束,这时的时间约为现象才会结束,这时的时间约为_时。时。8 81010(2 2)一般逆温结束后)一般逆温结束后2 2小时,近地面对流层才能起到小时,近地面对流层才能起到“净化净化”的作用。所以,的作用。所以,在图示的情况下,仅考虑空气洁净的因素,上午体育锻练的时间宜选择在在图示的情况下,仅考虑空气洁净的因素,上午体育锻练的时间宜选择在时以后。时以后。1010可以可以抑制沙尘暴的发生抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。尘、强对流运动。逆温出现在高空,逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行。因为飞
8、机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全使飞行更加安全。作为气候资源利用:逆温的作为气候资源利用:逆温的下部下部光热条件适中,一般以发展光热条件适中,一般以发展喜温凉的喜温凉的作物和蔬菜作物和蔬菜为主;逆温带的为主;逆温带的中部中部逆温现象强烈,冬暖逆温现象强烈,冬暖夏凉,一般以发展夏凉,一般以发展果树和冬季蔬菜基地果树和冬季蔬菜基地为主;逆温带为主;逆温带上部上部降水降水充裕,以发展充裕,以发展林、草和药材林、草和药材为宜。为宜。 逆温逆温的利与弊的利与弊1.1.利:利: 优质苹果树多种植在山腰而少
9、在山谷,原因是山腰果树开优质苹果树多种植在山腰而少在山谷,原因是山腰果树开花早。下图中能正确解释这一现象的是花早。下图中能正确解释这一现象的是2.2.弊:弊:1 1. .辐射逆温:辐射逆温:经常发生在经常发生在,由于地面有效辐射很强,由于地面有效辐射很强,近地面层气温迅速下降,而高处气层降温较少,从而出现上暖下冷近地面层气温迅速下降,而高处气层降温较少,从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温的逆温现象。这种逆温,日出后自下而上消失。辐射逆,日出后自下而上消失。辐射逆温的形成过程,如下图:温的形成过程,如下图:逆温逆温形成的形成的因素因素 常发生在常发生在中。由于山坡散热快,山坡上的冷中。由于山坡
10、散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,空气沿山坡下沉到谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的,所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山,下形成的,所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山,每年有两百多天出现逆温现象。每年有两百多天出现逆温现象。山坡冷气流向山底滑落山坡冷气流向山底滑落, ,导致导致空气空气 由于由于暖空气水平移暖空气水平移动到冷却的地面、水面动到冷却的地面、水面或气层之上时或气层之上时,底层空,底层空气因受
11、下垫面的影响迅气因受下垫面的影响迅速降温,上层空气因距速降温,上层空气因距离较远,降温较少,于离较远,降温较少,于是产生逆温。是产生逆温。 逆温的强弱,主要逆温的强弱,主要由暖空气和冷地表的温由暖空气和冷地表的温差决定,差决定,温差大,逆温温差大,逆温越强。越强。 冬半年冬半年,在,在中纬度沿海地区中纬度沿海地区,因,因为那里海陆温差显著,当海上暖空气为那里海陆温差显著,当海上暖空气流到大陆上时,形成逆温。流到大陆上时,形成逆温。思考思考: :锋面附近垂直锋面附近垂直方向方向气温随气温随高度变高度变化曲线图为化曲线图为: : 三、三、太阳辐射太阳辐射2 2、太阳辐射由、太阳辐射由紫外线、可见紫
12、外线、可见 光、红外线光、红外线三部分组成。三部分组成。 5 5、太阳辐射是一种、太阳辐射是一种短波短波辐射辐射 3 3、太阳辐射的能量主要集中、太阳辐射的能量主要集中 在在可见光可见光部分部分1 1、太阳辐射是一种、太阳辐射是一种电磁波电磁波。ABCA: 紫外区紫外区B: 可见光区可见光区C: 红外区红外区4 4、可见光波长在、可见光波长在0.4-0.76 0.4-0.76 微米微米之间,占太阳辐射之间,占太阳辐射 的的50%50%。地地 面面大气大气对太阳辐射的削弱作用对太阳辐射的削弱作用臭氧层臭氧层O3CO2、H2O在臭氧层紫外线在臭氧层紫外线被臭氧被臭氧吸收吸收在对流层红外线被在对流层
13、红外线被COCO2 2和和H H2 2O O吸收吸收()云()云和较大颗粒的尘埃和较大颗粒的尘埃(2 2)无)无选择性选择性夏季,多云的白天,夏季,多云的白天,气温不会气温不会 。太高太高云层越厚,云层越厚,云量越大,云量越大,反射越强反射越强(1 1)空气分子和微小尘埃)空气分子和微小尘埃(2 2)具有选择性)具有选择性 波长较短的蓝光、紫光易被散射,因此晴朗的天空呈现蔚蓝色。大气大气大气上界大气上界地平线地平线OAB太阳辐射太阳辐射 太阳高度角愈太阳高度角愈 ,太阳辐射经过大气的路程愈,太阳辐射经过大气的路程愈 ,到达,到达地面的太阳辐射愈地面的太阳辐射愈 ,反之愈少。,反之愈少。大大短短
14、多多太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收大气吸收大气吸收射向宇宙空射向宇宙空 间间射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气逆逆辐辐射射大气上界大气上界地地 面面射向地面射向地面“太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”“大气还大地大气还大地”四、四、大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收地面增温地面增温大气大气增温增温 大气逆辐射大气逆辐射将热量还给地面,补偿了地面辐射的热量将热量还给地面,补偿了地面辐射的热量损失,对地面损失,对地面起到保温作用起到保温作用。减少气温日较差:减少气温日较差: 大气对太阳辐射的大气对太阳辐射的削弱作用削弱作用-降低了白天的最高气温;
15、降低了白天的最高气温;大气对地面的大气对地面的保温作用保温作用-提高了夜间的最低气温。提高了夜间的最低气温。使地球表面平均温度达到使地球表面平均温度达到15,形成适宜人类生存的温度环,形成适宜人类生存的温度环境境-大气对地面的保温作用。大气对地面的保温作用。大气热力作用的意义大气热力作用的意义提高晚提高晚上气温上气温降低白降低白天气温天气温大气的热力作用对地球生态系统的重要性:大气的热力作用对地球生态系统的重要性: 仅从大气的热力作用,说明为什么地球表面温度的昼夜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?变化不像月球那样明显?月球的昼夜温差很大,白天温度高达130;
16、夜晚温度可低到-173。应该是303。课堂总结课堂总结太阳辐射太阳辐射大气大气吸收作用吸收作用反射作用反射作用散射作用散射作用削弱作用削弱作用地面地面地面辐射地面辐射大气逆辐射大气逆辐射保温作用保温作用直接直接热源热源直接直接热源热源 通过计算,如果没有大气,地表的平均温度为通过计算,如果没有大气,地表的平均温度为2323,实际为,实际为1515,也就是说,由于大气的保温作用,使地表温度升高了也就是说,由于大气的保温作用,使地表温度升高了3838。拉萨年太阳辐射量大于成都(2分)主要原因是:拉萨位于青藏高原(1分) ,海拔高,空气稀薄,多晴天,(1分)对太阳辐射的削弱(吸收反射)作用弱, (1
17、分)到达地面的太阳辐射强;成都位于四川盆地(1分) ,海拔低,多云和阴雨天气,(1分)对太阳辐射削弱(吸收反射)作用强(1分) ;成都较拉萨海拔低,纬度略高,阳光穿过大气的路径长,增强了对太辐射的削弱作用(1分)。 试比较拉萨与成都的年太阳辐射量的差异并分析原因试比较拉萨与成都的年太阳辐射量的差异并分析原因读图分析,青藏地区太阳辐射很强而气温却很低!为什么? 中国太阳能分布中国太阳能分布纬度较低纬度较低太阳高度较大太阳高度较大海拔高海拔高太阳辐射到达太阳辐射到达地面地面通过大气层的路程较短通过大气层的路程较短空气稀薄空气稀薄水汽水汽、固体、固体杂质较少杂质较少,云量少,大气透明度好云量少,大气
18、透明度好晴天晴天多多日照时数长日照时数长日照日照强度大强度大削弱作用小削弱作用小日照强度大日照强度大吸收反射小吸收反射小日照日照强度大强度大所以,青藏高原是我国太阳年总辐射最高的地区所以,青藏高原是我国太阳年总辐射最高的地区读图分析,青藏地区太阳辐射很强而气温却很低!为什么?青藏高原海拔高青藏高原海拔高空气稀薄,大气层中云量少空气稀薄,大气层中云量少高原上风速较大高原上风速较大大气逆辐射弱,大气逆辐射弱,大气保温作用很大气保温作用很差差不利于热量不利于热量的积的积累累和保持和保持青藏高原大部分地区的平均气温很低青藏高原大部分地区的平均气温很低,是,是我国夏季平均气我国夏季平均气温最低的地区温最
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- 21 冷热 不均 引起 大气 运动
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