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1、名师整理优秀资源地理问题解答(2011.11)第三节大气环境的相关问题一、有关大气分层的问题1、对流层气温随高度怎样变化?为什么?:对流层气温随高度升高而降低。理由是对流层直接吸收的太阳辐射能很少,主要的直接热源是地面辐射,所以离地面越高吸收的地面辐射就越少,气温也就越低。(气温垂直递减率为 6/1000 米)可用于解释: 人们在爬山过程中发现随着海拔高度的增加气温逐渐降低。也有“高处不胜寒”的说法。2、为什么说对流层与人类的关系最为密切?:因为人类就生活在对流层的底部,可以说是“人类之家”,天气现象复杂多变。与人类生活和生产活动紧密相关的各种天气现象(云、雨、雾、雪等)都发生在对流层。因此对
2、流层与人类的关系最为密切。3、平流层气温随高度怎样变化?为什么?平流层的气温随高度增加起此变化很小,然后随高度增加而迅速增加。原因是: 对流层由于离地面较高很难再吸收到地面辐射,到上层因为有臭氧强烈吸收太阳辐射中的紫外线而升温4、为什么说平流层有利于高空飞行?:该层水汽含量很少,天气晴朗,能见度好,大气平稳,有利于高空飞行。(现在人们乘坐的大型飞机多在平流层中飞行)5、高层大气的气温随高度增加怎样变化?:随高度增加首先降低,然后又迅速上升。 较低层由于缺少臭氧吸收紫外线而降温,再往上由于有氧原子吸收波长较短的紫外线(波长小于0.175微米)而升温6、对流层的高度随纬度的变化有怎样的变化?为什么
3、?:对流层的高度随纬度增加而降低。具体是低纬度高度为1718 千米,中纬度为10 12千米, 高纬度为 89 千米。理由是: 纬度较低的地方地面吸收的太阳辐射多,地面辐射强,对流运动强烈,能够达到的高度高。纬度高的地方则相反。7、对流层的高度随季节的变化有怎样的变化?为什么?:对流层的高度夏季高,冬季矮。理由是:夏季地面获得的太阳辐射多,辐射强,达到的高度高,冬季则相反。8、对流层有哪些特点?:气温随高度增加而降低,对流运动显著,天气现象复杂多变9、平流层有哪些特点?:气温随高度增加而升高,大气以平流运动为主,天气晴朗,能见度好精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -
4、 - - - - - -第 1 页,共 4 页名师整理优秀资源10、高层大气里的电离层对无线电短波通讯具有重要作用。当太阳活动强烈时会引起电离层扰动,使无线电短波通讯受到干扰,信号有时出现中断的现象。11、低层大气的组成成分主要是:干洁空气(O2、N2、CO2、O3等) 、水汽、固体杂质。O3是大气中的天然屏障,被称为“地球生命的保护伞”。水汽和固体杂质是成云致雨的必要条件。二、大气对太阳辐射的削弱作用1、大气对太阳辐射的吸收作用具有选择性大气中(平流层)的臭氧吸收波长较短的紫外线,低层大气中的水汽和二氧化碳主要吸收波长较长的红外线, 大气对太阳辐射中能量最为集中的可见光吸收很少,几乎是“透明
5、” 的。2、大气对太阳辐射的散射作用具有选择性:大气对太阳辐射的散射作用主要是以大气分子、微小尘埃为质点向四面八方散射开来,改变了太阳辐射的方向。波长越短,散射能力越强。以下现象都与散射作用有关:晴朗的天空呈现蔚蓝色。可见光波长较短的蓝色光和紫色光最容易被散射。使天空背景都呈现蓝色,所以看起来天空呈蔚蓝色。日出前的黎明、日落后的黄昏天空仍然是明亮的。太阳光不能直接照射到的地方,如树荫下、教室里仍然是明亮的。在 交通信号灯 控制中,为什么人们设置“红灯停,绿灯行”而不是“红灯行,绿灯停”?:由于大气对太阳辐射中波长较短的蓝紫光散射能力强,而对波长较长的红色光几乎没有散射,使得红色光能够传到较远的
6、地方,司机和行人在较远的地方就能看见,保证了行驶的安全。3、大气对太阳辐射的反射作用没有选择性:大气中的云层和尘埃具有反光镜的作用,把投射到其上的太阳辐射的一部分,又反射回宇宙之中,从而减少了到达地面的太阳辐射。云层越厚、云量越多,反射能力就越强。所以就有 夏季天空多云时, 白天的气温不会太高。 (白天阴天的气温比晴朗的天气气温要低)反射作用散射作用示意图三、大气对地面的保温作用1、试述大气对地面的保温作用过程:地面吸收太阳辐射增温后,以电磁波的形式向外不断释放能量(称为地面辐射),这种长波辐射能够被大气中的水汽和二氧化碳强烈吸收,使得大气也不断增温,大气同时也向外释放能量(称为大气辐射),其
7、中大部分以大气逆辐射的形式射向地面,被地面吸收,这在一定程度上补偿了地面由于以地面长波辐射而损失的能量,起到了保温作用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 4 页名师整理优秀资源2、用简图表示大气保温作用产生过程大气和地面反射的太阳辐射太阳辐射地面辐射大气逆辐射太阳暖大地大气还大地大地暖大气地面大气上界射向宇宙中的大气辐射射向宇宙中的地面辐射到达地面的太阳辐射大气吸收的地面的辐射3、以下现象都可用大气的保温作用原理解释。深秋和第二年早春季节,霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚?:这个季节由于地面获得的太阳辐射比较少,地面温度较低,
8、地面辐射弱, 大气获得的地面辐射能量少, 大气辐射也比较弱,大气以大气逆辐射返回地面的辐射能量也少,保温效果弱。特别是晴朗的夜晚,大气中的水汽、 二氧化碳少, 对地面长波辐射的吸收能力很弱,大气吸收的地面辐射能量更少,大气以大气逆辐射返回地面的能量也更少,大气的保温作用很弱,地面的温度就不断下降,地面温度下降到一定温度以下,近地面物体上就会形成霜冻。简单一句话解释:这个季节地面温度较低,加之晴朗夜晚大气的逆辐射弱,保温效果差,地面温度下降快,就容易出现霜冻。每年秋冬季节,我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法,使得地理的蔬菜免遭冻害,为什么?:人造烟幕可以增加大气中的水汽、二氧化碳、 尘埃,这些
9、成分能够大量吸收地面长波辐射,然后又以大气逆辐射的形式将能量返回地面,从而起到保温作用。使地里的蔬菜免遭冻害。如何解释“十雾九晴”这种天气现象?:早晨产生大雾一般说明头天晚上气温比较低,近地面的水汽才能形成云雾。气温低主要是由于天气晴朗,云量少,对地面长波辐射的吸收能力弱,地面辐射中大部分射向了宇宙中,大气吸收少,大气辐射弱,大气逆辐射更弱,给地面补偿的能量很少,所以地面降温更快,地面温度低容易导致近地面水汽凝给形成雾。(晴天大气逆辐射弱)多云的夜晚气温为什么比晴朗天气要高一些?:多云的夜晚由于云层多、厚,对地面辐射的吸收能力强,然后以大气逆辐射的形式返回到地面的能量多, 大气逆辐射强,保温作
10、用好,而晴朗天气云少,大气的保温作用弱。因此多云的夜晚气温比晴朗的天气要高一些。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 4 页名师整理优秀资源南方人们在早稻育秧(或栽种蔬菜)过程中,有的人采用塑料薄膜覆盖,有什么好处:塑料薄膜能够让波长较短的太阳辐射进去,使得里面温度增加,同时地面长波辐射不能透过,地面热量不会损失,从而起到保温作用。四、补充知识1、辐射体温度与辐射中最强部分波长的关系:辐射体温度越高,辐射中能量最强部分的波长越短,辐射体温度越低,辐射中能量最强部分的波长越长。2、太阳辐射为短波辐射,地面辐射和大气辐射都为长波辐
11、射。按波长由短到长排序是:太阳辐射地面辐射大气辐射。3、太阳辐射中的可见光根据波长由短到长依次为:红(赤)、橙、黄、绿、青、蓝、紫色光。五、利用大气的受热过程分析问题1、月球表面的温差(月面白天温度可达127 度,晚上降至零下183 度) 为什么比地球要大很多: 地球表面有厚厚的大气层,白天大气对太阳辐射起削弱作用,减弱了到达地面的太阳辐射,地面升温不至于太高,晚上又有大气逆辐射起到保温作用,使地面温度降得不至于过低,所以在地球表面的温差变化不会太大。但月球表面没有大气,不存在大气的削弱作用,白天太阳辐射直达月面被月面吸收增温,白天月面升温较快,并且达到很高温度;晚上没有大气的保温作用,月面通过月面辐射而损失能量,降温很快,晚上温度很低,所以昼夜温差很大,比地球表面的温度变化要大得多。2、你知道在新疆地区为什么有“早穿皮袄午穿纱,围着火炉吃西瓜”的歌谣吗?:新疆地区当地是广阔的沙漠地区,水汽含量少, 大气的热力作用差。白天对太阳辐射的削弱作用小,晚上大气的逆辐射弱,保温作用差,降温快。所以昼夜温差大。地面月面塑料薄膜地面辐射太阳辐射地面我想出去,谁挡了我?我要进去谁能挡我大气辐射太阳辐射地面辐射大气逆辐射太阳辐射地面辐射地面辐射大气上界地面月面精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 4 页
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