湘教高中地理必修自然环境中的物质运动和能量交换大气环境剖析.pptx
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1、组成作用干洁空气氧氮二氧化碳臭氧水汽和固体杂质人类和一切生物维持生命活动所必需的物质人类和一切生物维持生命活动所必需的物质人类和一切生物维持生命活动所必需的物质人类和一切生物维持生命活动所必需的物质植物光合作用的基本原料;对地面起保温作用植物光合作用的基本原料;对地面起保温作用植物光合作用的基本原料;对地面起保温作用植物光合作用的基本原料;对地面起保温作用成云致雨的必要条件,其中固体杂质是凝结核,促成水汽凝结成云致雨的必要条件,其中固体杂质是凝结核,促成水汽凝结成云致雨的必要条件,其中固体杂质是凝结核,促成水汽凝结成云致雨的必要条件,其中固体杂质是凝结核,促成水汽凝结吸收太阳紫外线,对地球生命
2、体有保护作用吸收太阳紫外线,对地球生命体有保护作用吸收太阳紫外线,对地球生命体有保护作用吸收太阳紫外线,对地球生命体有保护作用地球上生物体的基本成分地球上生物体的基本成分地球上生物体的基本成分地球上生物体的基本成分第1页/共66页 登山运动员登高山时为什么要背着氧气筒呢?第2页/共66页对流层平流层高层大气大气的垂直分层大气的垂直分层1250第3页/共66页大气的垂直分层对流层平流层高度增加温度减;对流旺盛近地面;天气复杂且多变;纬度不同厚度变(越热对流越强,厚度越大)气温初稳后升热;水平流动天气好;高空飞行很适合。电电离离层层高层大气电离层能反射无线电波,对无线电通讯有重要作用;气压低,空气
3、密度小第4页/共66页高度范围高度范围特点特点与人类活动关系与人类活动关系对流对流层层平流平流层层高层高层大气大气大气的垂直分布大气的垂直分布低纬度高低纬度高低纬度高低纬度高;高纬度低高纬度低高纬度低高纬度低平均为平均为平均为平均为10-12KM10-12KM10-12KM10-12KM气温随高度增加而递减气温随高度增加而递减气温随高度增加而递减气温随高度增加而递减对流运动显著对流运动显著对流运动显著对流运动显著天气现象复杂多变天气现象复杂多变天气现象复杂多变天气现象复杂多变与类关系与类关系与类关系与类关系最为密切最为密切最为密切最为密切自对流层顶至自对流层顶至自对流层顶至自对流层顶至50-5
4、5KM50-55KM50-55KM50-55KM气温随高度增加而升高气温随高度增加而升高气温随高度增加而升高气温随高度增加而升高下层变化很小,下层变化很小,下层变化很小,下层变化很小,3030千米千米千米千米以上,迅速升高以上,迅速升高以上,迅速升高以上,迅速升高以平流运动为主以平流运动为主以平流运动为主以平流运动为主天气晴朗天气晴朗天气晴朗天气晴朗,大气平稳大气平稳大气平稳大气平稳,有利于高空飞行有利于高空飞行有利于高空飞行有利于高空飞行自平流层顶至自平流层顶至自平流层顶至自平流层顶至2000-3000KM2000-3000KM2000-3000KM2000-3000KM的的的的高空高空高空
5、高空空气稀薄空气稀薄空气稀薄空气稀薄,大气处于大气处于大气处于大气处于高度电离状态高度电离状态高度电离状态高度电离状态电离层反射无线电波电离层反射无线电波电离层反射无线电波电离层反射无线电波第5页/共66页 1、对流层气温随高度的增加而递减,递减率为多少?、对流层气温随高度的增加而递减,递减率为多少?2、假如我们在泰山脚下测得某时气温为、假如我们在泰山脚下测得某时气温为15,我们知道泰山的高度为,我们知道泰山的高度为1500米,米,那么,此时泰山顶的气温大约是那么,此时泰山顶的气温大约是 呢?呢?3、为什么对流层在低纬度地区厚,高纬度地区薄?、为什么对流层在低纬度地区厚,高纬度地区薄?4、对于
6、同一地区,在夏季和冬季其对流层的厚度有何差异?、对于同一地区,在夏季和冬季其对流层的厚度有何差异?5、“为什么说对流层天气现象复杂多变?为什么说对流层天气现象复杂多变?高度每增加高度每增加100米,气温降低米,气温降低0.6;即;即0.6/100米米6 低纬地区太阳高度大,所以受热多,对流旺盛,对流层所低纬地区太阳高度大,所以受热多,对流旺盛,对流层所达高度就高;高纬度地区受热少,对流层高度就低。达高度就高;高纬度地区受热少,对流层高度就低。存在上升运动;存在上升运动;几乎全部的水汽、固体杂质都集中在对流层几乎全部的水汽、固体杂质都集中在对流层夏季对流层厚度比冬季厚。夏季对流层厚度比冬季厚。第
7、6页/共66页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 面面高层大气平流层对流层臭氧大量吸收紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线(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?(大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少,大部分 可见光能够透过大气到达地面)第7页/共66页(2)特点:特点:无选择性无选择性(1)参与的大气成分:参与的大气成分:云层、颗粒较大的尘埃云层、颗粒较大的尘埃2.2.反
8、射作用:反射作用:(3)云层越厚越多,云层越厚越多,反射越强反射越强第8页/共66页散射作用散射作用第9页/共66页一般具有选择性:一般具有选择性:波长越短,散波长越短,散射能力越强蓝光、紫光最容易被射能力越强蓝光、紫光最容易被散射散射质点大时无选择性:质点大时无选择性:(1)参与的大气成分:参与的大气成分:空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃(2)特点:具有一定的选择性特点:具有一定的选择性漫散射漫散射3.3.散射作用散射作用第10页/共66页 (一)太阳辐射(一)太阳辐射通过哪些环节被削通过哪些环节被削弱了?弱了?(二)哪些环节(二)哪些环节的削弱作用具有选的削弱作用具有选择性特征?择性特
9、征?(三)参与作用(三)参与作用的大气成分有哪些的大气成分有哪些?水汽和二氧化碳吸收红外线可可见见光光红外线紫外线臭氧吸收紫外线反射反射云云臭氧散射空气分子、细小尘埃空气分子、细小尘埃高高层层大大气气平平流流层层对对流流层层地面地面第11页/共66页作用作用形式形式 参与作用的参与作用的 大气成分大气成分光区光区(波长波长)范围范围 作用特点作用特点吸收吸收作用作用 反射反射作用作用散射散射作用作用臭氧(平流层)水汽、二氧化碳(对流层)紫外线 区红外线区有选择性云层、尘埃各种波长都被反射无选择性,反射光呈白色空气分子、微小尘埃蓝、紫色光最易被散射向四面八方散射,有一定的选择性第12页/共66页
10、大气上界大气上界地面地面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间射向宇宙空间大大气气吸吸收收大大气气辐辐射射大气逆辐射大气逆辐射太阳太阳辐射辐射2 2、大气对地面的保温作用、大气对地面的保温作用大气吸收大气吸收地地面面吸吸收收大气反射大气反射散射散射将热量还给地面,从而将热量还给地面,从而起到保温作用起到保温作用短波辐射,其余短波辐射,其余均为长波辐射均为长波辐射第13页/共66页AA1A2ABB1B2CC1C2课堂练习:1、A、B、C中表示短波辐射是(),表示长波辐射的是()。2、A1小于A的原因是()具体表现为()、()、(),A2更小的原因是()3、C1表示(),C1A2说明
11、了()。4、B1称为(),有霜的夜晚B1()。读左图,回答问题:AB,C大气逆辐射小大气吸收地面辐射地面是大气的直接热源吸收反射散射大气对太阳辐射的削弱作用大气吸收有选择性,对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收很少。第14页/共66页3 3、影响地面辐射、影响地面辐射、太阳辐射太阳辐射的因素:的因素:纬度低纬度低太阳高度大太阳高度大经过的大气路程短经过的大气路程短大大气削弱少,且光能集中气削弱少,且光能集中得到的太阳辐射强。得到的太阳辐射强。纬度位置:纬度位置:下垫面状况:下垫面状况:气象因素:气象因素:地 球大气上界大气上界AB不同性质地面的反射率不同,新雪反射率最大。不同性质地面的反射率不同
12、,新雪反射率最大。降水量越多,年日照时数越少,得到的太阳辐射降水量越多,年日照时数越少,得到的太阳辐射就越少;反之则反。就越少;反之则反。第15页/共66页 解释下列自然现象解释下列自然现象:1 1、为什么晴朗的正午天空呈蓝色,早晚呈红色?、为什么晴朗的正午天空呈蓝色,早晚呈红色?2 2、为什么赤道地区终年太阳高度较大,但它并不是全球太阳、为什么赤道地区终年太阳高度较大,但它并不是全球太阳辐射强度最大的地区辐射强度最大的地区?正午太阳高度大,太阳光线穿过大气路程短,仅蓝光被散射掉,因而天正午太阳高度大,太阳光线穿过大气路程短,仅蓝光被散射掉,因而天空呈蓝色;早晚阳光斜射,穿过路程长,短波各色光
13、皆被散射,剩下红光投空呈蓝色;早晚阳光斜射,穿过路程长,短波各色光皆被散射,剩下红光投射地面,地平线附近的天空呈红色霞光射地面,地平线附近的天空呈红色霞光 赤道地区空气对流旺盛,多云雨,云量多,大气的赤道地区空气对流旺盛,多云雨,云量多,大气的 反射作用强的原故反射作用强的原故 第16页/共66页B A C受热冷却冷却高气压高气压高气压高气压高气压高气压低气压低气压DEF低气压低气压低气压低气压气压依次递减冷热不均对空气的运动有何影响?第17页/共66页B A C受热冷却冷却高气压高气压高气压高气压高气压高气压低气压低气压DEF低气压低气压低气压低气压气压依次递减同一高度的气压不一样会使空气如
14、何流动?A、B、C三地气压还是一样吗?等压面还是水平的吗?如果不是,该如何弯曲呢?第18页/共66页 地面冷热不均空气垂直运动,热的上升、冷的下降同一水平面产生了气压差异-导致空气由高气压向低气压做水平运动-热力环流形成第19页/共66页同一高度,近地面气温越高,气压越低,反之气温越低,气压越高。高空的气压高低与地面相反注意:等压面凸起的地方是高压区,等压面下凹的地方是低压区。高压、低压是针对同一水平面而言的。近地面气压总是高于此地的高空气压的。第20页/共66页A高高低低低低高高高高低低BC(1 1)大气运动的能量来源是什么?)大气运动的能量来源是什么?(2 2)大气运动的根本原因是什么?)
15、大气运动的根本原因是什么?(3 3)大气水平运动的直接原因是什么?)大气水平运动的直接原因是什么?(4 4)什么叫热力环流?)什么叫热力环流?太阳辐射太阳辐射气压差异气压差异冷热不均冷热不均 地面冷热不均形成的空气环流地面冷热不均形成的空气环流叫热力环流热力环流,是大气运动的最基本形式叫热力环流热力环流,是大气运动的最基本形式第21页/共66页市区市区郊区郊区郊区郊区AABB第22页/共66页海陆风白天陆地升温快白天陆地升温快(相对为(相对为热源热源)海洋升温慢海洋升温慢(相对为(相对为冷源冷源)海风海风第23页/共66页海陆风夜晚陆地降温快夜晚陆地降温快(冷(冷源)源)海洋降温慢海洋降温慢(
16、热源)(热源)陆风陆风第24页/共66页山谷风:白天吹谷风,山坡多降水晚上吹山风,山谷多降水第25页/共66页103010201010(hPa)方向:垂直于等压线,由高压指向低压方向:垂直于等压线,由高压指向低压AB风向风向第26页/共66页10101008100610041002(hPa)气压梯度力气压梯度力风向风向地转偏向力地转偏向力 垂直风向垂直风向垂直风向垂直风向.只改变风向,只改变风向,只改变风向,只改变风向,不改变风速不改变风速不改变风速不改变风速平行于等压线平行于等压线地转偏向力方向:地转偏向力方向:地转偏向力方向:地转偏向力方向:高空风向:高空风向:第27页/共66页风的形成第
17、28页/共66页(hPa)1000100510101015气压梯度力气压梯度力风向风向地转偏向力地转偏向力摩擦力摩擦力摩擦力方向摩擦力方向:与风向相反:与风向相反,既改变风速,又改变风向。既改变风速,又改变风向。最终风向与等压线有夹角最终风向与等压线有夹角第29页/共66页力的名称力的名称产生原因产生原因方向方向大小大小作用作用水平气压水平气压梯度力梯度力高低压之间存高低压之间存在气压梯度在气压梯度垂直于等垂直于等压线并由压线并由高压指向高压指向低压低压水平面单位距离气水平面单位距离气压梯度越大,水平压梯度越大,水平气压梯度力越大气压梯度力越大形成风的直形成风的直接原因接原因地转偏地转偏向力向
18、力由于地球自转产生由于地球自转产生的一种促使沿地表的一种促使沿地表作水平运动的物体作水平运动的物体偏离其运动方向的偏离其运动方向的力力垂直于风垂直于风向,北半向,北半球向右偏,球向右偏,南半球向南半球向左偏左偏赤道地区为零,向赤道地区为零,向两极逐渐增大两极逐渐增大只改变风向,只改变风向,北半球右偏,北半球右偏,南半球左偏,南半球左偏,不改变风速不改变风速的大小的大小摩擦力摩擦力地面与空气之间,地面与空气之间,以及运动状况不同以及运动状况不同的空气层之间产生的空气层之间产生的阻力的阻力与风向相与风向相反反与下垫面状况有关,与下垫面状况有关,与风速的大小有与风速的大小有关关减小风速,不减小风速,
19、不直接改变风向,直接改变风向,对近地面大气对近地面大气的运动影响显的运动影响显著著气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响第30页/共66页风压定律:1、北半球:高空:近地面:2、南半球:高空:近地面:(hPa)1000100510101015(hPa)1000100510101015北半球南半球此图哪个箭头代表实际风向?此风在近地面还是高空?此风是哪个半球的?背风而立,高压在右,低压在左背风而立,高压在右后方,低压在左前方背风而立,高压在左,低压在右背风而立,高压在左后方,低压在右前方第31页/共66页在下图中绘出北半球近地面在下图中绘出北半球近地面A A、B B两种气压状况下的大气运动情
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