必修一21冷热不均引起大气运动.ppt
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1、第一节第一节 冷热不均引起大气运动冷热不均引起大气运动第二章第二章 地球上的大气地球上的大气考点一考点一 大气受热过程。大气受热过程。考点考点1 大气的组成成分及其作用。大气的组成成分及其作用。( 备考指南备考指南P10)总的说来,自然界干洁空气中各部分的含量处于总的说来,自然界干洁空气中各部分的含量处于动态平衡中,但是动态平衡中,但是不合理的人类活动不合理的人类活动,能够改变能够改变大气各种成分的含量大气各种成分的含量(特别是微量气体,如二氧(特别是微量气体,如二氧化碳化碳、臭氧的含量的变化)。当前,特别引起人臭氧的含量的变化)。当前,特别引起人类关注的是全球类关注的是全球二氧化碳含量上升二
2、氧化碳含量上升和和臭氧含量减臭氧含量减少少的现象,已经对人类的生存环境产生了重大的的现象,已经对人类的生存环境产生了重大的负面影响。负面影响。 考点考点2 大气的垂直分层和各层特征。大气的垂直分层和各层特征。依据各大气层依据各大气层温度温度、密度密度和和运动状况运动状况,我们可以将大气,我们可以将大气层分成层分成对流层对流层、平流层平流层和和高层大气高层大气。 ( 备考指南备考指南P10)垂直垂直分层分层高度高度变化特征变化特征与人类关系与人类关系高层高层大气大气平流层顶平流层顶至至20003000km 高空高空空气密度很小;处于高度电空气密度很小;处于高度电离状态离状态反射无线电波,反射无线
3、电波,对无线电通信有对无线电通信有重要作用重要作用平流平流层层对流层顶对流层顶至至55km 下层气温随高度变化很小,下层气温随高度变化很小,30km 以上以上气温随高度增加气温随高度增加而迅速上升而迅速上升;空气以水平运;空气以水平运动为主动为主有臭氧大量吸收有臭氧大量吸收紫外线,是人类紫外线,是人类生存环境的天然生存环境的天然屏障;大气稳定,屏障;大气稳定,能见度高,有利能见度高,有利于高空飞行于高空飞行对流对流层层低纬低纬1718km ;中纬中纬1112km ;高纬高纬89km 占大气质量的占大气质量的3/4;包含几乎包含几乎全部水汽和固体杂质全部水汽和固体杂质;气温随气温随高度增加而下降
4、高度增加而下降,每上升每上升100米米,气温下降气温下降0.60C;空气对流空气对流运动显著运动显著;天气现象复杂多变天气现象复杂多变大气中最活跃、大气中最活跃、与人类关系最密与人类关系最密切的一层切的一层例题:图例题:图5-2表示大气垂直分层,读图回答表示大气垂直分层,读图回答题。题。 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( ) A B C D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2003年年10月,我国发射的月,我国发射的“神舟神舟”五号飞船运行轨道所五号
5、飞船运行轨道所 在大气层(在大气层( )A气温在气温在5020之间之间 B气温随高度增加平稳下降气温随高度增加平稳下降C最低气温约为最低气温约为80 D最高气温约为最高气温约为40【答案答案】B D C考点考点3 逆温的概念、成因、影响。逆温的概念、成因、影响。1、什么是逆温:、什么是逆温: 对流层的温度一般上冷下热,但在一定条件对流层的温度一般上冷下热,但在一定条件 下,对流层中也会出现下,对流层中也会出现气温随高度增加而上气温随高度增加而上 升升的现象,或者的现象,或者地面上随高度的增加,降温地面上随高度的增加,降温 变化率小于变化率小于0.6C,称为逆温现象。,称为逆温现象。 受逆温现象
6、影响的一段垂直厚度大气则称之受逆温现象影响的一段垂直厚度大气则称之 为为逆温层逆温层。 2、逆温的形成主要有以下几个方面:、逆温的形成主要有以下几个方面: 辐射逆温辐射逆温 平流逆温平流逆温 锋面逆温锋面逆温 地形性逆温地形性逆温 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强烈,而上层的空气冷却降温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象。辐射逆温一般缓慢,因此使低层大气产生逆温
7、现象。辐射逆温一般日出后,逆温就逐渐消失了。日出后,逆温就逐渐消失了。平流逆温平流逆温 由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温称为平流逆温。由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温称为平流逆温。当暖空气流到冷的地面上时,暖空气与冷地面之间不断当暖空气流到冷的地面上时,暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大,气温降进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大,气温降低最强烈,上层降温缓慢,从而形成逆温。平流逆温的低最强烈,上层降温缓慢,从而形成逆温。平流逆温的强度,主要决定于暖空气与冷地面之间的温差。温差愈强度,主要决定于暖空气与冷地面之间的温差。温差愈大,逆温愈强。大,逆温愈强。
8、 锋面逆温锋面逆温锋面是冷暖气团之间狭窄的过渡带,暖气团位于锋面之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。在冷暖气团之间的过渡带上,便形成上,冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上,便形成逆温。逆温。 地形性逆温地形性逆温在晴空无风的夜晚,由于日落西山气温逐渐转冷,当山在晴空无风的夜晚,由于日落西山气温逐渐转冷,当山麓下的地面大量散热而变冷后,在接近地表处即产生较麓下的地面大量散热而变冷后,在接近地表处即产生较强的逆温层,给大气污染创造了重要条件。这种强的逆温层,给大气污染创造了重要条件。这种由于地由于地形条件而生成的逆温现象,称为地形性逆温形条件而生成的逆温现象,称为地
9、形性逆温。另外,越。另外,越过山顶顺山坡下降的气流也容易引起地形性逆温。过山顶顺山坡下降的气流也容易引起地形性逆温。3、逆温现象与大气污染:、逆温现象与大气污染: 由于逆温层的存在,造成对流层大气局部上由于逆温层的存在,造成对流层大气局部上 热下冷,大气层结稳定,热下冷,大气层结稳定,阻碍了空气垂直运阻碍了空气垂直运 动的发展动的发展,使大量烟尘、水汽凝结物等聚集,使大量烟尘、水汽凝结物等聚集 在它的下面,在它的下面,易产生大雾天气,使能见度变易产生大雾天气,使能见度变 坏坏,尤其是城市及工业区上空,由于凝结核,尤其是城市及工业区上空,由于凝结核 多,多,易产生浓雾天气易产生浓雾天气,有的,有
10、的甚至造成严重大甚至造成严重大 气污染事件气污染事件,如光化学烟雾等。,如光化学烟雾等。 在自然界,逆温的形成常常是几种原因共同作用的结在自然界,逆温的形成常常是几种原因共同作用的结果。无论逆温是怎样形成的,只要逆温出现,对天气果。无论逆温是怎样形成的,只要逆温出现,对天气均有一定影响。逆温层能阻碍空气的垂直运动;大量均有一定影响。逆温层能阻碍空气的垂直运动;大量烟尘、水汽等聚集在逆温层下面,使能见度变坏,也烟尘、水汽等聚集在逆温层下面,使能见度变坏,也易造成大气污染。易造成大气污染。 (2008省沭中省沭中3月)月) 从烟囱排出的烟流的扩散的形从烟囱排出的烟流的扩散的形状与大气的温度有密切的
11、关系,因此在风速较小、地面状与大气的温度有密切的关系,因此在风速较小、地面平坦的地区,可以通过观察烟尘的扩散方式确定大气的平坦的地区,可以通过观察烟尘的扩散方式确定大气的稳定程度,观察下面一种烟尘的扩散方式,与之对应的稳定程度,观察下面一种烟尘的扩散方式,与之对应的温度在垂直方向上的变化是温度在垂直方向上的变化是 D考点考点4 影响太阳辐射强度的因素。影响太阳辐射强度的因素。太阳高度太阳高度(与(与纬度纬度有关)有关)大气透明度大气透明度(即云量多少、云层厚薄等)(即云量多少、云层厚薄等) (与(与海拔高度海拔高度、地形地形、天气状况天气状况、 大气污染程度大气污染程度等因素有关)等因素有关)
12、日照时数日照时数考点考点5 大气对太阳辐射的削弱作用原理和表现。大气对太阳辐射的削弱作用原理和表现。大气的受热过程大气的受热过程( 备考指南备考指南P11)作用的类型作用的类型作用的特点作用的特点大气对大气对太阳辐太阳辐射的削射的削弱作用弱作用选择性吸选择性吸收作用收作用臭氧臭氧吸收太阳辐射的吸收太阳辐射的紫外线紫外线;二氧二氧化碳和水汽化碳和水汽吸收太阳辐射的吸收太阳辐射的红外线红外线反射作用反射作用 云层云层越厚,越厚,云量云量越多,反射越强越多,反射越强散射作用散射作用 空气分子或微小尘埃对光形成散射空气分子或微小尘埃对光形成散射短波辐射短波辐射地面吸收地面吸收大气吸收大气吸收太阳辐射太
13、阳辐射地面地面大气上界大气上界大气反射大气反射大气散射大气散射考点考点6 大气对地面的保温作用原理和表现。大气对地面的保温作用原理和表现。地面地面大气上界大气上界大气吸收大气吸收射向宇宙射向宇宙大气辐射大气辐射大气逆辐射大气逆辐射地面辐射地面辐射长波辐射长波辐射作用的类型作用的类型作用的特点作用的特点大气对大气对太阳辐太阳辐射的保射的保温作用温作用大气大气选择性选择性吸收吸收特性特性大气对太阳可见光吸收很少,大部分大气对太阳可见光吸收很少,大部分太阳短太阳短波辐射波辐射到达地面;大气对到达地面;大气对地面长波辐射地面长波辐射吸收吸收强,地面辐射热量绝大部分保存在大气中强,地面辐射热量绝大部分保
14、存在大气中大气逆大气逆辐射辐射将大部分热量还给地面,补偿地面辐射损失将大部分热量还给地面,补偿地面辐射损失的热量,对地面起保温作用的热量,对地面起保温作用大气散射大气散射短波辐射短波辐射地面吸收地面吸收太阳辐射太阳辐射大气吸收大气吸收大气反射大气反射( 备考指南备考指南P11)学法指导:大气对地面的保温作用的简化认识学法指导:大气对地面的保温作用的简化认识太阳辐射太阳辐射地面升温地面升温大气升温大气升温地面辐射地面辐射大气逆辐射大气逆辐射地面保温地面保温透过大气透过大气短波辐射短波辐射大气吸收大气吸收长波辐射长波辐射长波辐射长波辐射“太阳暖大地,大地传大气,大气还大地太阳暖大地,大地传大气,大
15、气还大地”。作用的类型作用的类型作用的特点作用的特点大气对大气对太阳辐太阳辐射的削射的削弱作用弱作用选择性吸选择性吸收作用收作用臭氧臭氧吸收太阳辐射的吸收太阳辐射的紫外线紫外线;二氧二氧化碳和水汽化碳和水汽吸收太阳辐射的吸收太阳辐射的红外线红外线反射作用反射作用 云层云层越厚,越厚,云量云量越多,反射越强越多,反射越强散射作用散射作用 空气分子或微小尘埃对光形成散射空气分子或微小尘埃对光形成散射大气对大气对太阳辐太阳辐射的保射的保温作用温作用大气大气选择选择性吸收性吸收特特性性大气对太阳可见光吸收很少,大部大气对太阳可见光吸收很少,大部分分太阳短波辐射太阳短波辐射到达地面;大气对到达地面;大气
16、对地面长波辐射地面长波辐射吸收强,地面辐射热吸收强,地面辐射热量绝大部分保存在大气中量绝大部分保存在大气中大气逆大气逆辐辐射射将大部分热量还给地面,补偿地面将大部分热量还给地面,补偿地面辐射损失的热量,对地面起保温作辐射损失的热量,对地面起保温作用用总结:大气的受热过程总结:大气的受热过程1阴天的白天气温比较低的原因?阴天的白天气温比较低的原因?这主要是由于大气对太阳辐射的削弱作用引起的,这主要是由于大气对太阳辐射的削弱作用引起的,厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射,所以气厚厚的云层阻挡了到达地面的太阳辐射,所以气温低。温低。2晴朗的天空为什么是蔚蓝色的?晴朗的天空为什么是蔚蓝色的?这是由于大
17、气的散射作用引起的,蓝色光最容易这是由于大气的散射作用引起的,蓝色光最容易被小的空气分子散射。被小的空气分子散射。 原理应用:原理应用: 3日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是日出前的黎明和日落后的黄昏天空为什么是 明亮的?明亮的?这是由于散射作用造成的,散射作用将太阳辐射这是由于散射作用造成的,散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方,所以在黎明和黄昏的一部分能量射向四面八方,所以在黎明和黄昏虽然看不见太阳,但天空仍很明亮。虽然看不见太阳,但天空仍很明亮。4霜冻为什么出现在晴朗的早晨(晴朗的夜晚霜冻为什么出现在晴朗的早晨(晴朗的夜晚气温低)?气温低)?这是由于晴朗的夜晚大气的保温作弱,地
18、面热量这是由于晴朗的夜晚大气的保温作弱,地面热量迅速散失,气温随之降低。迅速散失,气温随之降低。5沙漠地区(晴天)为什么气温日较差大?沙漠地区(晴天)为什么气温日较差大?沙漠地区晴天多,白天大气对太阳辐射的削弱沙漠地区晴天多,白天大气对太阳辐射的削弱作用小,气温高;夜晚大气对地面的保温作用作用小,气温高;夜晚大气对地面的保温作用弱,气温低。弱,气温低。6青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区?青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区?青藏高原的海拔高度,空气稀薄,大气对太阳青藏高原的海拔高度,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作用弱,所以太阳辐射强。辐射的削弱作用弱,所以太阳辐射强。总结:总结:“大
19、气的受热过程大气的受热过程”思维过程思维过程【例【例1】 下列哪幅图的昼夜温差最小?下列哪幅图的昼夜温差最小?D思路分析:云层能强烈反射太阳光,故白天多云时,气温不太高;思路分析:云层能强烈反射太阳光,故白天多云时,气温不太高;夜晚云能吸收地面长波辐射,对地面起到保温作用,故夜晚多云夜晚云能吸收地面长波辐射,对地面起到保温作用,故夜晚多云时,气温不会太低。陆地比热较海洋小,故其昼夜温差较大。综时,气温不会太低。陆地比热较海洋小,故其昼夜温差较大。综合可得,有云的海上昼夜温差最小,没云的陆地昼夜温差最大。合可得,有云的海上昼夜温差最小,没云的陆地昼夜温差最大。【例【例2】右图中各箭头及其代表符号
20、、】右图中各箭头及其代表符号、表示太阳、地面、大气、宇宙空、表示太阳、地面、大气、宇宙空间之间的热力作用,其中包括太阳辐射、间之间的热力作用,其中包括太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、大地面辐射、大气辐射、大气逆辐射、大气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射气对太阳辐射的削弱作用(吸收、反射和散射)。读图回答下面和散射)。读图回答下面12题。题。1我国青藏高原的纬度比云贵高原高,但年太阳辐射我国青藏高原的纬度比云贵高原高,但年太阳辐射总量比云贵高原大,其原因主要与图中的哪个因素数总量比云贵高原大,其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关值大小有关 ( A A ) A A B B C C D
21、D2四川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大,但年四川盆地的纬度与青藏高原的纬度相差不大,但年平均气温却比青藏高原高得多,其原因主要与图中的平均气温却比青藏高原高得多,其原因主要与图中的哪个因素数值大小有关哪个因素数值大小有关 ( C )A A B B C C D D例例3 下面是大气对地面的保温作用示意图,据此回答:下面是大气对地面的保温作用示意图,据此回答: (1)图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数码代号按顺序依次是辐射的数码代号按顺序依次是 C AB CD(2)青藏高原比长江中下游平原气温日较差较大的青藏高原比长江中下游平原气温日较差较
22、大的 原因是原因是 B离太阳近离太阳近青藏高原比长江中下游平原太阳高度角小青藏高原比长江中下游平原太阳高度角小云层厚且夜晚长云层厚且夜晚长地势高、空气稀薄地势高、空气稀薄白天太阳辐射强白天太阳辐射强夜晚大气逆辐射弱夜晚大气逆辐射弱考点考点7 影响气温的主要因素。影响气温的主要因素。1、纬度位置;、纬度位置;2、大气环流;、大气环流;3、下垫面;、下垫面;低纬度地区接受太阳辐射多,气温高;低纬度地区接受太阳辐射多,气温高;高纬度地区接受太阳辐射少,气温低。高纬度地区接受太阳辐射少,气温低。(1)海陆位置(海陆分布)海陆位置(海陆分布) 海陆热力性质的差异,冬季海洋气温高于陆海陆热力性质的差异,冬
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