大气的组成、垂直分布和热力作用.ppt

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1、大气的组成和垂直分布大气的组成和垂直分布一、大气的组成成分及其作用一、大气的组成成分及其作用三大组成成分作 用干干洁洁空空气气氧氧氮二氧化碳二氧化碳臭氧臭氧一切生物维持生命活动所必须的物质一切生物维持生命活动所必须的物质含量含量78%、组成生物体的基本成分、组成生物体的基本成分光合作用的原料、光合作用的原料、“温室效应温室效应”吸收紫外线，吸收紫外线，“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”成云致雨成云致雨的必要条件、的必要条件、强烈吸收长波辐射，影响气温强烈吸收长波辐射，影响气温成云致雨成云致雨的必要条件的必要条件水水 汽汽固体杂质固体杂质 在自然状态下，干洁空气各组成成分的比例是否变化在自然状

2、态下，干洁空气各组成成分的比例是否变化在自然状态下，干洁空气各组成成分的比例是否变化在自然状态下，干洁空气各组成成分的比例是否变化?水汽和固体杂质的含量是否变化？如何变化？如果产生了水汽和固体杂质的含量是否变化？如何变化？如果产生了水汽和固体杂质的含量是否变化？如何变化？如果产生了水汽和固体杂质的含量是否变化？如何变化？如果产生了变化对人类有什么影响？变化对人类有什么影响？变化对人类有什么影响？变化对人类有什么影响？干洁空气中各种气体所占比例基本不变干洁空气中各种气体所占比例基本不变水汽和固体杂质的含量因时因地而异水汽和固体杂质的含量因时因地而异 水汽水汽水汽水汽主要集中在大气底层，主要集中在

3、大气底层，主要集中在大气底层，主要集中在大气底层，夏季大于冬季，低纬大于高纬，夏季大于冬季，低纬大于高纬，夏季大于冬季，低纬大于高纬，夏季大于冬季，低纬大于高纬，海上大于陆上海上大于陆上海上大于陆上海上大于陆上。固体杂质固体杂质固体杂质固体杂质也是主要分布在对流层中，一般是也是主要分布在对流层中，一般是也是主要分布在对流层中，一般是也是主要分布在对流层中，一般是陆上大于海上，早晨和夜晚大于午后，冬季大于夏季陆上大于海上，早晨和夜晚大于午后，冬季大于夏季陆上大于海上，早晨和夜晚大于午后，冬季大于夏季陆上大于海上，早晨和夜晚大于午后，冬季大于夏季。1 1、在自然状态下、在自然状态下 由于人类文明的

4、进步，工业化进程由于人类文明的进步，工业化进程的加快，地球大气成分发生了变化的加快，地球大气成分发生了变化CO2含量增加含量增加全球变暖（温室效应）全球变暖（温室效应）so2含量增加含量增加酸雨酸雨 大量燃烧大量燃烧煤、石油等矿煤、石油等矿物燃料；毁林物燃料；毁林 大量制冷剂大量制冷剂的使用使的使用使氟氯烃氟氯烃的含量从无到有的含量从无到有不断增多不断增多臭氧含量不断降低：臭氧含量不断降低：臭氧层空洞臭氧层空洞2.2.2.2.人类活动引起大气成分比例的变化人类活动引起大气成分比例的变化人类活动引起大气成分比例的变化人类活动引起大气成分比例的变化 科学家预测：如果地球表面温度的升高，按现在的速度

5、继续发展，科学家预测：如果地球表面温度的升高，按现在的速度继续发展，科学家预测：如果地球表面温度的升高，按现在的速度继续发展，科学家预测：如果地球表面温度的升高，按现在的速度继续发展，到到到到20502050年全球温度将上升年全球温度将上升年全球温度将上升年全球温度将上升2 24 4，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平南北极地冰山将大幅度融化，导致海平南北极地冰山将大幅度融化，导致海平南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括

6、几个著名面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：的国际大城市：的国际大城市：的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼纽约，上海，东京和悉尼纽约，上海，东京和悉尼纽约，上海，东京和悉尼。温室效应会带来以下列几种严重恶果温室效应会带来以下列几种严重恶果温室效应会带来以下列几种严重恶果温室效应会带来以下列几种严重恶果：海平面上升；海平面上升；海平面上升；海平面上升；气候反常，海洋风暴增多；气候反常，海洋风暴增多；气候反常，海洋风暴增多；气候反常，海洋风暴增多；土地干旱，沙漠化面积增大；土地干旱，沙漠化面积增大；土地干旱，沙漠化面积增大；土地干旱，沙漠化面积增大；地球上

7、的病虫害增加。地球上的病虫害增加。地球上的病虫害增加。地球上的病虫害增加。【危危害害】酸雨的危害酸雨的危害酸雨的危害酸雨的危害：1)1)腐蚀建筑物和工业设备；腐蚀建筑物和工业设备；腐蚀建筑物和工业设备；腐蚀建筑物和工业设备；2)2)破坏露天的文物古迹；破坏露天的文物古迹；破坏露天的文物古迹；破坏露天的文物古迹；3)3)损坏植物叶面，导致森林死亡；损坏植物叶面，导致森林死亡；损坏植物叶面，导致森林死亡；损坏植物叶面，导致森林死亡；4)4)使湖泊中鱼虾死亡；使湖泊中鱼虾死亡；使湖泊中鱼虾死亡；使湖泊中鱼虾死亡；5)5)破坏土壤成分，使作物减产甚至死亡；破坏土壤成分，使作物减产甚至死亡；破坏土壤成分

8、，使作物减产甚至死亡；破坏土壤成分，使作物减产甚至死亡；6)6)饮用酸化造成的地下水饮用酸化造成的地下水饮用酸化造成的地下水饮用酸化造成的地下水,对人体有害。对人体有害。对人体有害。对人体有害。由于臭氧层空洞扩大，目前世由于臭氧层空洞扩大，目前世由于臭氧层空洞扩大，目前世由于臭氧层空洞扩大，目前世界上每年每百万人中有界上每年每百万人中有界上每年每百万人中有界上每年每百万人中有20002000人人人人患患患患皮肤癌皮肤癌皮肤癌皮肤癌。如果臭氧层不能得。如果臭氧层不能得。如果臭氧层不能得。如果臭氧层不能得到恢复，空洞继续扩大，到到恢复，空洞继续扩大，到到恢复，空洞继续扩大，到到恢复，空洞继续扩大，

9、到20702070年，全世界皮肤癌者人数年，全世界皮肤癌者人数年，全世界皮肤癌者人数年，全世界皮肤癌者人数将增加将增加将增加将增加5 5。现在最受重视的是氯氟烃，空调、电冰箱用的制冷剂氯现在最受重视的是氯氟烃，空调、电冰箱用的制冷剂氯现在最受重视的是氯氟烃，空调、电冰箱用的制冷剂氯现在最受重视的是氯氟烃，空调、电冰箱用的制冷剂氯氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定，游荡氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定，游荡氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定，游荡氟烃其商品名叫氟里昂。氯氟烃在低层大气中稳定，游荡10101010年左年左年左年左右的时间进入右的时间进入右的时间进入右

10、的时间进入同温层同温层同温层同温层（对流层顶部至臭氧层底部），直至穿出臭（对流层顶部至臭氧层底部），直至穿出臭（对流层顶部至臭氧层底部），直至穿出臭（对流层顶部至臭氧层底部），直至穿出臭氧层。穿出臭氧层后，氧层。穿出臭氧层后，氧层。穿出臭氧层后，氧层。穿出臭氧层后，在强烈紫外线的作用下，氯氟烃迅速分解，在强烈紫外线的作用下，氯氟烃迅速分解，在强烈紫外线的作用下，氯氟烃迅速分解，在强烈紫外线的作用下，氯氟烃迅速分解，产生氯原子，氯原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐产生氯原子，氯原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐产生氯原子，氯原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐产生氯原子，氯

11、原子极为活泼，专门拆散臭氧分子，使臭氧层逐渐变薄，出现空洞渐变薄，出现空洞渐变薄，出现空洞渐变薄，出现空洞。二、大气的垂直分布分层的依据：分层的依据：分层的依据：分层的依据：温度、密度和运动状况温度、密度和运动状况温度、密度和运动状况温度、密度和运动状况处于处于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.气温初稳后升高气温初稳后升高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对

12、流层对流层平流层平流层高高层层大大气气电电离离层层大气的垂直分层大气的垂直分层垂直分垂直分层层高度分布高度分布气温垂直分布及原因气温垂直分布及原因大气运动特征大气运动特征平平流流层层对对流流层层低纬低纬_-中纬中纬_高纬高纬_1718km1012km89km对流层顶到对流层顶到5055km平流层顶至平流层顶至20003000km1、气温随高度增加而递减、气温随高度增加而递减（0.6oC/100m）1、气温随高度增加、气温随高度增加而迅速增加而迅速增加对流运动显著对流运动显著1、水平运动为主水平运动为主2、主要的直接热源是、主要的直接热源是_地面地面高层高层大气大气大气质量的大气质量的3/4几乎

13、几乎全部的水气、杂质全部的水气、杂质天气现象复杂多变天气现象复杂多变与人类关系最密切与人类关系最密切2、主要靠、主要靠O3吸收吸收太阳紫外太阳紫外线线增温增温2、水气、杂质少，水气、杂质少，能见度好，利于能见度好，利于高高空飞行空飞行。1、大气密度很小，气压很低、大气密度很小，气压很低2、有电离层能反射无线电短波、有电离层能反射无线电短波NEXT 补充：补充：大气的逆温现象大气的逆温现象 1对流层气温的垂直递减率：对流层大气平均每对流层气温的垂直递减率：对流层大气平均每上升上升100m，气温降低，气温降低0.6。若气温随高度增加而若气温随高度增加而增高增高，则称之为逆温现象。，则称之为逆温现象

14、。2辐射逆温辐射逆温：常发生在晴朗无云或少云的夜间，由于近地面气常发生在晴朗无云或少云的夜间，由于近地面气层气温迅速下降，高层气温降温较慢而形成逆温称为辐射逆温。层气温迅速下降，高层气温降温较慢而形成逆温称为辐射逆温。此现象此现象黎明前最强。黎明前最强。3锋面逆温锋面逆温：在锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著在锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著,也也可出现逆温。可出现逆温。4 4地形逆温地形逆温：在盆地和谷底中，由于山坡散热快，冷空气循山在盆地和谷底中，由于山坡散热快，冷空气循山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而形成逆坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从

15、而形成逆温。温。5.影响：影响：逆温现象逆温现象会阻碍空气垂直对流运动的发会阻碍空气垂直对流运动的发展，使大量烟尘、水汽凝结物聚集在它的下面，使能展，使大量烟尘、水汽凝结物聚集在它的下面，使能见度变弱，甚至出现严重的大气污染事件，如城市中见度变弱，甚至出现严重的大气污染事件，如城市中的光化学烟雾，由于盆地的光化学烟雾，由于盆地(谷地谷地)地形使逆温现象得到地形使逆温现象得到加强，加上盆地地形闭塞，加强，加上盆地地形闭塞，不利于污染物扩散不利于污染物扩散，因此，因此，不宜布局有污染的工厂。此外，在城市中早晨锻炼的不宜布局有污染的工厂。此外，在城市中早晨锻炼的时间不宜过早，特别是冬季，以日出后一段

16、时间为宜。时间不宜过早，特别是冬季，以日出后一段时间为宜。【例【例1】(2006江苏江苏)图甲是图甲是“某城市风某城市风向频率图向频率图”，图乙是，图乙是“该城市冬季近地面该城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变化过程示层不同时刻气温随高度变化过程示意图意图”，读图回答，读图回答(1)(2)题。题。(1)该城市计划新建以该城市计划新建以煤煤为燃料的火力为燃料的火力发电厂，最合适的厂址应布局在城市发电厂，最合适的厂址应布局在城市的的 ()A东北方东北方 B西南方西南方 C东南方东南方 D西北方西北方(2)该发电厂烟囱的设计高度应不低于该发电厂烟囱的设计高度应不低于 ()A50米米 B75米米 C1

17、00米米 D150米米BC2在风速大致相同，而气温垂直分布不同的在风速大致相同，而气温垂直分布不同的A、B、C、D四种情况，最有利于某工厂四种情况，最有利于某工厂68m高的烟囱烟尘扩散的高的烟囱烟尘扩散的是是 ()C复习提问：复习提问：、读气温的垂直分布图，回答下列问题、读气温的垂直分布图，回答下列问题 写出图中字母代表的大气层的名称写出图中字母代表的大气层的名称 A B C A B C 层层 部热，部热，部部冷，气流以冷，气流以 运动为主。运动为主。在、三层中：在、三层中：与人类关系最密切的是与人类关系最密切的是 层；现代飞机多在层；现代飞机多在 层层飞行，因为该层飞行，因为该层 ；。层中有

18、人类生存的天然层中有人类生存的天然屏障；屏障；层中的电离层层中的电离层对无线电短波通讯有重要作用。对无线电短波通讯有重要作用。0-50-10050100温度（温度（）气温的垂直分布图气温的垂直分布图1250对流层对流层 平流层平流层高层大气高层大气下下上上对流对流A AB B天气晴朗天气晴朗大气平稳大气平稳B BC C三、大气的热力作用三、大气的热力作用1、大气对太阳辐射的削弱作用、大气对太阳辐射的削弱作用2、大气的保温效应、大气的保温效应大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用表现形式：大气对太阳辐射的吸收表现形式：大气对太阳辐射的吸收 大气对太阳辐射的反射大气对太阳辐射的反射 大气

19、对太阳辐射的散射大气对太阳辐射的散射 大气对太阳辐射的吸收作用大气对太阳辐射的吸收作用地地 面面高高层层大大气气平平流流层层对对流流层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（选择特性）（选择特性）思考：思考：1 1、从臭氧、从臭氧、二氧化碳和水汽的二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大吸收作用，可知大气吸收具有什么特气吸收具有什么特性？性？2 2、为什么大气直、为什么大气直接吸收的太阳辐射接吸收的太阳辐射能量是很少的？能量是很少的？（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

20、过大气光能够透过大气到地面）到地面）大气对太阳辐射的反射作用：大气对太阳辐射的反射作用：参与参与 的大气成分：的大气成分：特点：特点：大气对太阳辐射的散射作用：大气对太阳辐射的散射作用：1参与的大气成分：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2参与的大气成分：参与的大气成分：颗粒较大的尘埃颗粒较大的尘埃特点：特点：无选择性无选择性影响削弱作用的因素：、太阳高度、太阳高度大大削弱作用削弱作用强强小小削弱作用削弱作用弱弱、大气状况、大气状况晴天晴天弱弱阴天阴天强强尘埃多尘埃多尘埃少尘埃少强强弱弱大气对地面的保温作用大

21、气对地面的保温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”“大气还大地大气还大地”“大地暖大气大地暖大气”大大气气辐辐射射射向地面射向地面太太阳阳辐辐射射大气吸收大气吸收地地面面吸吸收收削弱作用与保温作用的意义 有利于生物有利于生物生存和发展生存和发展削弱作用削弱作用 了了 白天的最高气温。白天的最高气温。保温作用保温作用 了了 夜间的最低气温。夜间的最低气温。降低降低提高提高昼昼 夜夜温差小温差小【例【例2】(2004全国文综全国文综)对流层中的上升气流会使飞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

22、上升的原因是：上层实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际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温按垂直递减率计算的气温)。下图。下图表示四种对流层气温分布状况，读图回答表示四种对流层气温分布状况，读图回答(1)(2)题。题。(1)甲图表示的气温降低速率在甲图表示的气温降低速率在()A3000m以下低于垂直递减率以下低于垂直递减率B3000-6000m高于垂直递减率高于垂直递减率C6000m以下等于垂直递减率以下等于垂直递减率D6000m以下均低于垂直递减率以下均低于垂直递减率(2)飞机可以在飞机可以在5000m高度平稳飞行的是高度平稳飞行的是()A甲甲 B乙乙

23、C丙丙 D丁丁BD1 1、下列是关于大气对流层特点的描述：、下列是关于大气对流层特点的描述：、下列是关于大气对流层特点的描述：、下列是关于大气对流层特点的描述：气温随高度增加而气温随高度增加而气温随高度增加而气温随高度增加而递增；递增；递增；递增；空气对流运动显著；空气对流运动显著；空气对流运动显著；空气对流运动显著；低纬地区厚度大于高纬地区；低纬地区厚度大于高纬地区；低纬地区厚度大于高纬地区；低纬地区厚度大于高纬地区；天气现象复杂多变。其中全部正确的一组叙述是（天气现象复杂多变。其中全部正确的一组叙述是（天气现象复杂多变。其中全部正确的一组叙述是（天气现象复杂多变。其中全部正确的一组叙述是（

24、）A A、B B、C C、D D、C2 2、关于平流层的叙述，正确的是（、关于平流层的叙述，正确的是（、关于平流层的叙述，正确的是（、关于平流层的叙述，正确的是（）A A、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流 B B、气温基本上不受地面影响、气温基本上不受地面影响、气温基本上不受地面影响、气温基本上不受地面影响 C C、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波、在平流层中存在一个电离层，能反

25、射无线电波 D D、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切B3 3、有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（、有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（、有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（、有时地面无线电短波通讯突然中断，这可能是（）A A、对流层出现云、雨、雾、雪等天气、对流层出现云、雨、雾、雪等天气、对流层出现云、雨、雾、雪等天气、对流层出现云、雨、雾、雪等天气 B B、臭氧层的存在、臭氧层的存在、臭氧层的存在、臭氧层的存在 C C、电离层受到耀

26、斑爆发的干扰、电离层受到耀斑爆发的干扰、电离层受到耀斑爆发的干扰、电离层受到耀斑爆发的干扰 D D、空气对流运动所致、空气对流运动所致、空气对流运动所致、空气对流运动所致C反馈练习反馈练习4 4、将下面几种成分的代号填入表中，与其作用、将下面几种成分的代号填入表中，与其作用进行正确的搭配：进行正确的搭配：A A、二氧化碳、二氧化碳 B B、水汽、水汽 C C、臭氧、臭氧D D、氮、氮 E E、氧、氧 F F、尘埃、尘埃构成地球上生物体的基本成分构成地球上生物体的基本成分水汽凝结时，可作凝结核水汽凝结时，可作凝结核植物光合作用的原料，对地面有保温作用植物光合作用的原料，对地面有保温作用吸收长波辐

27、射，成云致雨的重要条件吸收长波辐射，成云致雨的重要条件一切生物维持生命所必需的物质一切生物维持生命所必需的物质地球生命的保护伞地球生命的保护伞DFABEC双选双选双选双选 5 5、有关臭氧的叙述，正确的是（、有关臭氧的叙述，正确的是（）A A、臭氧主要吸收太阳辐射中的红外线、臭氧主要吸收太阳辐射中的红外线 B B、臭氧含量的最大值在、臭氧含量的最大值在22222727千米高空千米高空 C C、人类活动排放出的二氧化碳破坏大气层中的臭氧、人类活动排放出的二氧化碳破坏大气层中的臭氧 D D、被誉为、被誉为“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”BDBD下图示意大气垂直分层，读图回答下图示意大气垂直分层，读图回答68题。题。6图中正确表示大气层气温垂直变化的图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是曲线是()A B C D7对短波通信具有重要意义的电离层位对短波通信具有重要意义的电离层位于于 ()A层顶部层顶部 B层底部层底部 C层中部层中部 D层层82005年年l0月我国发射的月我国发射的“神舟神舟6号号”飞船运行轨道所在的大气层是飞船运行轨道所在的大气层是()A层顶部层顶部 B层底部层底部 C层中部层中部 D层层BDD