2018届高三地理第一轮复习——大气的垂直分层-受热过程和运动.ppt
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1、2018届高三地理第一届高三地理第一轮复复习大气的垂大气的垂直分直分层-受受热过程和运程和运动1.1.大气的组成大气的组成三大组成成分三大组成成分作用作用干干洁洁空空气气氧氧氮氮二氧化碳二氧化碳臭氧臭氧含量含量21%生物维持生命活动所必须的物质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”成云致雨的必要条件、成云致雨的必要条件、强烈吸收长波辐射,影响气温强烈吸收长波辐射,影响气温成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件水水汽汽固体杂质固体杂质一、大
2、气的垂直分层一、大气的垂直分层1250KM对对流流层层平平流流层层高高层层大大气气OO3 3层层层层252.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20003000km气温随高度增加而递减气温随高度增加而递减(0.6oC/100m)气温随高度增加而迅速增加气温随高度增加而迅速增加对流运动显著对流运动显著水平运动为主水平运动为主原因:直接热源是原因:直接热源是_地面地面高层高层大
3、气大气大气质量的大气质量的3/4几乎几乎全部的水气、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原因:主要靠原因:主要靠O3吸收吸收太阳太阳紫外线紫外线增温增温水气、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。大气密度很小,气压很低大气密度很小,气压很低有电离层能反射无线电短波有电离层能反射无线电短波 典型例题典型例题 读下图,回答第读下图,回答第1 1题。题。1.1.该层大气该层大气()()A A随高度增加,温度增幅变小随高度增加,温度增幅变小 B B能够大量吸收紫外线长波辐射能够大量吸收紫外线长波辐射 C C以平流运动为主,有
4、利于飞机高空飞行以平流运动为主,有利于飞机高空飞行 D D强烈的太阳辐射使大气呈电离状态强烈的太阳辐射使大气呈电离状态C二、逆温二、逆温1.逆温的判定逆温的判定.一般情况一般情况离地面越远,气温越低,即气温随离地面越远,气温越低,即气温随高度增加而递减,平均垂直递减率为高度增加而递减,平均垂直递减率为0.6/100米。米。.产生逆温的条件:设理论温度(按温度的直减产生逆温的条件:设理论温度(按温度的直减率变化)为率变化)为T,实际温度为,实际温度为TS(1)当)当TST时,开始出现逆温现象时,开始出现逆温现象(2)当)当TST时,逆温现象消失时,逆温现象消失.一定条件下,对流层的某一高度有时也
5、会出现一定条件下,对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而递增的现象,这种气温逆转的现气温随高度增加而递增的现象,这种气温逆转的现象就是逆温。若由地面到高空气温垂直递减率每象就是逆温。若由地面到高空气温垂直递减率每100米下降温度低于米下降温度低于0.6,也属于逆温现象。,也属于逆温现象。2.2.逆温的类型逆温的类型(1 1)、辐射逆温:辐射逆温:在晴朗无风或微风的夜晚,地面辐射很快冷却,贴近地面的大气在晴朗无风或微风的夜晚,地面辐射很快冷却,贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地面的影响愈大,所以,层也随之降温。由于空气愈靠近地面,受地面的影响愈大,所以,离地面愈近,降温愈
6、多;离地面愈高,降温愈少,因而形成了自离地面愈近,降温愈多;离地面愈高,降温愈少,因而形成了自地面开始的逆温(见下图)。随着地面辐射冷却速度加快,逆温地面开始的逆温(见下图)。随着地面辐射冷却速度加快,逆温逐渐向上扩展,黎明时达最强。一般日出后,太阳辐射逐渐增强,逐渐向上扩展,黎明时达最强。一般日出后,太阳辐射逐渐增强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短,逆温层较地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短,逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。(2 2)、平流逆温:)、平流逆温:当暖空气水平移动到冷却的地面、水当暖空
7、气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时,底层空气因受下垫面或气层之上时,底层空气因受下垫面的影响而迅速降温,上层空气因距面的影响而迅速降温,上层空气因距离较远,降温较慢,于是产生逆温。离较远,降温较慢,于是产生逆温。逆温的强弱,主要由暖空气和地面的逆温的强弱,主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大,逆温越强。冬温差决定。温差越大,逆温越强。冬半年,在中纬度的沿海地区,因为那半年,在中纬度的沿海地区,因为那里海陆的温差显著,当海上暖空气流里海陆的温差显著,当海上暖空气流到大陆上时,常常出现平流逆温到大陆上时,常常出现平流逆温 (3).(3).地形逆温:地形逆温:常发生在山地、盆地和谷地中。由于
8、常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡山坡散热快,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,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。这种每年有两百多天出现逆温现象。这种逆温主要发生在晚上。逆温主要发生在晚上。(4).(4).锋面逆温:锋面逆温:锋面逆温锋面逆温:冷暖空气团相遇时,:冷
9、暖空气团相遇时,较轻的暖空气爬到冷空气上方,较轻的暖空气爬到冷空气上方,在界面附近也会出现逆温,称在界面附近也会出现逆温,称之为锋面逆温。之为锋面逆温。3 3逆温的影响逆温的影响利:利:由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展,所以逆温的好处有:的发展,所以逆温的好处有:可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发可以抑制沙尘暴的发生,因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。生的条件是大风、沙尘、强对流运动。逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞利。因为飞机在飞 行中不会有大的颠簸,行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里
10、晴空提高了能见飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。度,使飞行更加安全。逆逆温温和和其其它它天天气气现现象象一一样样,可可以以把把逆逆温温现现象象看看成成是是一一种种气气候候资资源源而而加加以以利利用用主主要要是是在在一一些些山山坡坡或或河河谷谷地地区区。如如我我国国新新疆疆伊伊梨梨谷谷地地,逆逆温温从从10月月至至翌翌年年3月月,长长达达半半年年之之久久。1月月份份的的坡坡地地逆逆温温层层厚厚达达400米米,逆逆温温强强度度达达5。逆逆温温带带有有效效地地提提高高了了谷谷地地在在冬冬季季的的温温度度水水平平,多多年年生生果果树树越越冬冬可可不不必必埋埋土土,冻冻害害得得以以避
11、避免免或或减减轻轻,而而且且果果实实硬硬度度高高,品品质质好好;在在这这里里发发展展蔬蔬菜菜,可可减减少少热热能能投投入入,提提高高经经济济效效益益;逆逆温温层层坡坡地地还还是是当当地地牲牲畜畜避避寒寒、越越冬冬的的理理想想场场所所。从从该该地地逆逆温温资资源源开开发发利利用用的的角角度度来来说说:逆逆温温的的下下部部光光热热条条件件适适中中,一一般般以以发发展展喜喜温温凉凉的的作作物物和和蔬蔬菜菜为为主主;逆逆温温带带的的中中部部逆逆温温现现象象强强烈烈,冬冬暖暖夏夏凉凉,一一般般以以发发展展果果树树和和冬冬季季蔬蔬菜菜基基地地为为主主;逆逆温温带带上上部部降降水水充充裕,以发展林、草和药材
12、为宜。裕,以发展林、草和药材为宜。(1).对环境影响:对环境影响:空气对流运动被抑制,空气对流运动被抑制,加重大气污染加重大气污染(2).对天气影响:对天气影响:易产生大雾天气易产生大雾天气阴雨天气(锋面逆温)阴雨天气(锋面逆温)冻雨天气冻雨天气(3).对交通影响:对交通影响:能见度降低,地面湿滑能见度降低,地面湿滑3 3逆温的影响逆温的影响弊:弊:20132013浙江卷浙江卷 近年来,雾霾天气在我国频繁出现,空气近年来,雾霾天气在我国频繁出现,空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的的4 4种情形。读图完成第种情形。读图完成第1
13、1题。题。1.1.图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是()()A.B.C.D.A.B.C.D.A 典典型型例例题题 下下图图为为同同一一地地点点在在某某日日的的上上午午、午午后后、夜夜间间及及清清晨晨四四个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成2 23 3题。题。A A 愈接近地面风速愈小,大气热量不愈接近地面风速愈小,大气热量不易散失。易散失。B B 愈接近地面空气尘埃愈多,尘埃能愈接近地面空气尘埃愈多,尘埃能吸收太阳辐射。吸收太阳辐射。C C愈接近地面空气密度愈大,大气愈接近地面空气密度愈大,大气愈能吸收太
14、阳辐射。愈能吸收太阳辐射。D D地面吸收太阳辐射后,地面辐射地面吸收太阳辐射后,地面辐射首先供近地面大气吸收。首先供近地面大气吸收。2.2.图中丁曲线愈接近地面气温愈高的原因是图中丁曲线愈接近地面气温愈高的原因是()()D 典典型型例例题题 下下图图为为同同一一地地点点在在某某日日的的上上午午、午午后后、夜夜间间及及清清晨晨四四个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成2 23 3题。题。3.图中四条曲线中最可能是清晨的大气垂直气温分图中四条曲线中最可能是清晨的大气垂直气温分布的是布的是()A甲甲B乙乙C丙丙D丁丁A20102010年山东卷年山东卷 下
15、图为北半球中纬度某地某日下图为北半球中纬度某地某日5 5次观测到的近次观测到的近地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗,日出时间为地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗,日出时间为5 5时。读时。读图回答下题。图回答下题。4.4.由图中信息可分析出由图中信息可分析出 ()A.5A.5时、时、2020时大气较稳定时大气较稳定 B.12B.12时、时、1515时出现逆温现象时出现逆温现象C.C.大气热量直接来自太阳辐射大气热量直接来自太阳辐射 D.D.气温日较差自下而上增大气温日较差自下而上增大 A(一)、大气对太阳的削弱作用(一)、大气对太阳的削弱作用三、大气的热力作用三、大气的热力作用削削弱弱的的
16、形形式式吸收吸收臭氧(平流层)臭氧(平流层)二氧化碳、水汽二氧化碳、水汽(对流层)(对流层)红外线红外线紫外线紫外线反射反射云层云层各种波长的太阳各种波长的太阳辐射都被反射辐射都被反射散射散射分子分子散射散射空气分子空气分子微小尘埃微小尘埃波长波长较短较短的可见的可见光(蓝、紫光)光(蓝、紫光)粗粒粗粒散射散射颗粒较大的尘埃颗粒较大的尘埃雾粒、小水滴雾粒、小水滴各种波长的太阳各种波长的太阳辐射都被散射辐射都被散射晴朗的晴朗的天空呈天空呈蔚蓝色蔚蓝色天空呈天空呈灰白色灰白色大气上界大气上界地地面面太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收大气吸收大气吸收、反射、散射反射、散射等削弱等削弱作用作用地面增温地
17、面增温地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收射向宇宙空间射向宇宙空间射向宇宙空间射向宇宙空间大大气气辐辐射射射向地面射向地面“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”大大气气增增温温(二)、大气的受热作用(二)、大气的受热作用1.大气受热过程的影响因素大气受热过程的影响因素(1)大气成分:主要是大气中二氧化碳、水汽等大气成分:主要是大气中二氧化碳、水汽等对对地面地面辐辐射的射的吸收和吸收和对对大气逆大气逆辐辐射作用的影响。全球气候射作用的影响。全球气候变变暖就是温室气暖就是温室气体体对对大气受大气受热过热过程影响的典型表程影响的典型表现现。(2)天气状况:主要是大气中云
18、天气状况:主要是大气中云层层、尘尘埃埃对对太阳太阳辐辐射与地面射与地面辐辐射的影响。昼、夜云量射的影响。昼、夜云量对对大气受大气受热过热过程的影响很大,可用下程的影响很大,可用下表比表比较较。作用对象作用对象集中表现时段集中表现时段作用过程作用过程保温作用保温作用地面地面辐辐射射夜夜间间大气逆大气逆辐辐射射削弱作用削弱作用太阳太阳辐辐射射白天白天反射等反射等(3)地面状况:地面是大气的直接地面状况:地面是大气的直接热热源,地面状况源,地面状况的差异影响大气受的差异影响大气受热过热过程,程,进进而影响气温状况。而影响气温状况。水面、裸地、植被、冰雪等差异不水面、裸地、植被、冰雪等差异不仅仅直接影
19、响下直接影响下垫垫面面对对太阳太阳辐辐射的反射率,而且影响地面射的反射率,而且影响地面辐辐射射释释放的持放的持续续度。地形起伏、地度。地形起伏、地势势高低通高低通过过影响大气影响大气层层的厚度来影响大气的厚度来影响大气对对太阳太阳辐辐射的削弱作用和射的削弱作用和对对地面的保温作用。地面的保温作用。2.昼夜温差大小的分析昼夜温差大小的分析分析昼夜温差的大小要分析昼夜温差的大小要结结合大气受合大气受热过热过程原理,主要程原理,主要从地从地势势高低、天气状况、下高低、天气状况、下垫垫面性面性质质几方面分析。几方面分析。地地势势高低:地高低:地势势高高大气稀薄大气稀薄白天大气的削弱作白天大气的削弱作用
20、和夜晚大气的保温作用都弱用和夜晚大气的保温作用都弱昼夜温差大。昼夜温差大。天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作天气状况:晴朗的天气条件下,白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱用和夜晚大气的保温作用都弱昼夜温差大。昼夜温差大。下下垫垫面性面性质质:下:下垫垫面的比面的比热热容大容大增温和降温速度增温和降温速度都慢都慢昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于昼夜温差小,如海洋的昼夜温差一般小于陆陆地。地。3.大气受热过程对环境的影响大气受热过程对环境的影响(1)大气保温作用大气保温作用对对气候气候变变化的影响化的影响温室气体大量排放温室气体大量排放带带来全球气温升高。来全球气温升高。(2
21、)在在农业农业中的中的应应用用我我国国北北方方地地区区利利用用温温室室大大棚棚生生产产反反季季节节蔬蔬菜菜;深深秋秋利利用用烟烟雾雾防防霜霜冻冻;干干旱旱半半干干旱旱地地区区果果园园中中铺铺沙沙或或鹅鹅卵卵石石不不但但能能防防止止土土壤壤水水分分蒸蒸发发,还还能能增增加加昼昼夜夜温温差差,有利于水果的糖分有利于水果的糖分积积累等。累等。仅从大气的热力作用,说明为什么地球表面温度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?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效夜间由于没有大气的保温效应,月球表面辐射强烈,月应,月球表面辐射强烈,月面温度骤降,气温很
22、低面温度骤降,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,气温很高大气大气上界上界地球地球低纬低纬太阳高度大太阳高度大路路程短程短大气削弱少大气削弱少地面地面获热多获热多高纬高纬太阳高度小太阳高度小路路程长程长大气削弱多大气削弱多地地面获热少面获热少大大气气上上界界地 球AB四四
23、.影响地面辐射最主要的因素:影响地面辐射最主要的因素:1.1.纬度因素纬度因素L1L1L2L2低纬低纬太阳高度大太阳高度大光热集中光热集中单位面积地单位面积地面获热多面获热多高纬高纬太阳高度小太阳高度小光热分散光热分散单位面积地单位面积地面获热少面获热少2.2.下垫面下垫面(地球表面,含陆面和洋面):(地球表面,含陆面和洋面):一般规律:一般规律:颜色越浅的物体,其反射就越强、吸收就颜色越浅的物体,其反射就越强、吸收就越弱;颜色越深的物体,其反射就越弱、吸收就越强。越弱;颜色越深的物体,其反射就越弱、吸收就越强。陆地表面的反射率高于海洋。陆地表面的反射率高于海洋。南极大陆内部是全球最寒冷的地方
24、,除与其高纬度、南极大陆内部是全球最寒冷的地方,除与其高纬度、高海拔等因素外,极冰的强反射也是形成其低温的重高海拔等因素外,极冰的强反射也是形成其低温的重要原因。要原因。例如例如:我国年太阳辐射最强的地方并不是在纬度我国年太阳辐射最强的地方并不是在纬度位置最低的南方地区,而是在位置最低的南方地区,而是在青藏高原和西北地区青藏高原和西北地区。因为青藏高原海拔高、空气稀薄,太阳辐射强;西因为青藏高原海拔高、空气稀薄,太阳辐射强;西北地区气候干旱、多晴天,太阳辐射强。东部和南北地区气候干旱、多晴天,太阳辐射强。东部和南部地区多阴雨天气,大气对太阳辐射的削弱作用强。部地区多阴雨天气,大气对太阳辐射的削
25、弱作用强。3.3.气象因素:气象因素:降水少、多晴天和空气稀薄的地区,降水少、多晴天和空气稀薄的地区,大气对太阳大气对太阳辐射的削弱作用比较弱,到达地面的太阳辐射强,地面辐射的削弱作用比较弱,到达地面的太阳辐射强,地面辐射也强。辐射也强。青青藏藏高高原原是是我我国国太太阳阳辐辐射射最最强强、太太阳阳能能丰丰富富的的地地区区,为为什什么么又又说青藏高原上热量不足?说青藏高原上热量不足?青藏高原的海拔高度,空气稀薄,大气对太阳辐射的削弱作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,晴天较多,日照时间长,所以是太阳辐射强,太阳能丰用弱,晴天较多,日照时间长,所以是太阳辐射强,太阳能丰富
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