高三一轮复习逆温.pptx
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1、逆温问题逆温问题什么是逆温现象逆温现象产生的原因有哪些?逆温产生的影响是什么?第1页/共79页1)1)正常温度-对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。一般情况下,气温随海拔的升高而降低,称为气温垂直递减率R R,R R为0.60.6100100米.如下图气温的垂直分布:温度高度m正常现象第2页/共79页2 2)逆温现象实际上,有时可能出现温度随高度上升而增高现象,称为气温逆温,简称逆温。出现逆温的大气有一定的厚度,这层大气称为逆温层。如下图一、逆温概念:温度高度m逆温现象第3页/共79页逆温现象逆温现象 含义:一般情况下,对流层的某一高度出现气温随高度增加而递增的现象,这种气温逆转的现象
2、就是逆温现象。平均垂直递减率为0.6/1000.6/100米。如果出现气温随高度增加垂直递减率小于0.6/1000.6/100米或者气温上升都可以看作是逆温现象。温度高度m逆温现象第4页/共79页一般情况下,在低层大气中,通常气温是随高度的增加而降低的。但有时在某些层次可能出现相反的情况,气温随高度的增加而升高,这种现象称为逆温。出现逆温现象的大气层称为逆温层。第5页/共79页设理论温度为设理论温度为T T(按温度的直减率变化)(按温度的直减率变化),实际温度为实际温度为T TS S(1 1)当)当 r r1 1 R R时时,T TS ST T开始出现逆温现象,空气无垂直对流,大气层结稳定。开
3、始出现逆温现象,空气无垂直对流,大气层结稳定。(2 2)当当 r r2 2 R R 时时,T TSTST 逆温现象消失,温差越大,对流越旺盛。逆温现象消失,温差越大,对流越旺盛。温度高度m2000100063129Rr1r2二、逆温形成的条件:第6页/共79页二、逆温形成的条件:(1)当某一高度TST设理论温度(按温度的直减率变化)为T,实际温度为TS(2)当某一高度TST开始出现逆温现象,空气无垂直对流,大气层结稳定逆温现象消失,温差越大,对流越旺盛第7页/共79页3000米-8T实际温度T理论温度(即正常温度)时,出现逆温,近地面空气运动受阻地面温度至少上升到地面温度至少上升到 度以上时度
4、以上时,逆逆温层才会消失温层才会消失10第8页/共79页1)原因自然原因、人为原因。三、逆温形成的原因及分类:2)分类(成因)第9页/共79页 在晴朗无风或微风的夜晚,地面辐射很快冷却,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,离地面愈近,降温愈多;离地面愈远,降温愈少,响愈大,所以,离地面愈近,降温愈多;离地面愈远,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,逆温逐渐向上扩展,
5、黎明时达最强。一般日出后,太阳辐射加快,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,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短,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,逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。逆温层较薄,消失较快;冬季夜长,逆温层较厚,消失较慢。辐射逆温辐射逆温第10页/共79页图图a a为正常气温垂直分布情形为正常气温垂直分布情形:在晴朗无云或少云的夜间在晴朗无云或少云的夜间,地面辐射冷却快,贴近地面的气层也随之降温,离地面地面辐射冷却快,贴近地面的气层也随之降温,离地面越近,降温越快,因此,形成了自地面开始的逆温(图越近
6、,降温越快,因此,形成了自地面开始的逆温(图b b)。日出前后,逆温层最厚(图)。日出前后,逆温层最厚(图c c);日出后,太阳辐);日出后,太阳辐射逐渐增温强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上地射逐渐增温强,地面很快增温,逆温便逐渐自下而上地消失(图消失(图d d、e e)。辐射逆温厚度从数十米到数百米,在)。辐射逆温厚度从数十米到数百米,在大陆上常年都可出现,以冬季最强。冬季夜长,逆温层大陆上常年都可出现,以冬季最强。冬季夜长,逆温层厚,消失较慢。厚,消失较慢。第11页/共79页 辐射逆温:是地面长波辐射冷却而形成的.在晴朗无风的夜晚,地面强烈辐射,与地面接触的大气冷却降温最强烈,而上层大
7、气降温较慢,形成逆温.由于太阳辐射引起逆温的生消过程。第12页/共79页近地层的辐射逆温,一般是在日落前后由地面开始形成,夜间随着辐射冷却的加强,逆温层逐渐加厚,黎明前达到最大厚度。日出后从地面开始逐步消失。这种逆温在中高纬地区大陆上都能发生,特别是在沙漠地区经常出现。在冬季大陆上高压控制的天气条件下,由于长时间的辐射冷却的结果,地面和近地层空气的温度显著下降,可形成在白天也不消失的冬季辐射逆温。第13页/共79页(中纬度沿海):由于暖空气平流到冷的地由于暖空气平流到冷的地面上而形成的逆温。当暖空气流到冷的地面上时,暖空气与冷地面面上而形成的逆温。当暖空气流到冷的地面上时,暖空气与冷地面之间不
8、断进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大,气温降低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。温差愈大,逆温愈强。定于暖空气与冷地面之间的温差。温差愈大,逆温愈强。平流逆温平流逆温第14页/共79页暖空气平流逆温平流逆温暖空气平流到冷暖空气平流到冷 的地面或冷的水面上,会发生的地面或冷的水面上,会发生接触冷却接触冷却的作用,越近地面降温越多。的作用,越近地面降温越多。冷冷地地面面较暖空气第15页/共79页当暖空气水平移动到冷却的地面、
9、水面或气层之上时,底层空气因受下垫面的影响迅速降温,上层空气因距离较远,降温较少,于是产生逆温。逆温的强弱,主要由暖空气和冷地表面的温差决定。温差大,逆温越强。冬半年,在中纬度的沿海地区,因为那里海陆的温差显著,当海上暖空气流到大陆上时,常常出现逆温。平流逆温平流逆温第16页/共79页暖空气流经冰、雪表面产生融冰、融雪现象,吸收一部分热量,使得平流逆温得到加强,这种逆温称为“雪面逆温”。第17页/共79页 对流层中对流层中,冷暖空气相遇冷暖空气相遇,暖空气密度小暖空气密度小,爬升到爬升到冷空气的上面冷空气的上面,两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面上,
10、如果冷暖空气的温度差比较显著,也可出现逆温。如图,在锋面上,如果冷暖空气的温度差比较显著,也可出现逆温。如图,从从A A点上空气温垂直分布的情况可见,由下面的冷空气到上面的暖点上空气温垂直分布的情况可见,由下面的冷空气到上面的暖空气,等温线通过锋面的区域时必有曲折,曲折的程度视两种气团空气,等温线通过锋面的区域时必有曲折,曲折的程度视两种气团间的温度对比而决定,曲折段(如图中间的温度对比而决定,曲折段(如图中BCBC段)就出现了逆温层。由段)就出现了逆温层。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的,逆温层也随锋面的倾斜而呈倾于锋是从地面向冷空气上方倾斜的,逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温现象
11、只能在冷空气所控制的地区内观察到。而且,斜状态。因此逆温现象只能在冷空气所控制的地区内观察到。而且,逆温的高度与观测点相对于地面锋线的位置有关,观测点距地面锋逆温的高度与观测点相对于地面锋线的位置有关,观测点距地面锋线愈近,逆温高度愈低。线愈近,逆温高度愈低。锋面逆温锋面逆温:冷气团长锋面下界上界度锋线宽度第18页/共79页.锋面逆温:对流层中,暖空气运移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面.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,若锋面上下暖冷空气的温差较大,便形成逆温。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的,逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到
12、,在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。第19页/共79页第20页/共79页(盆地和谷底):常发生在山地、盆地和谷常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快,山坡上的冷空气沿山坡下沉到地中。由于山坡散热快,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冷空气抬挤上升,从而出谷底,谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升,从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的,所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周件下形成的,所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山,每年有两百多天出现逆温现象。围三面环山,每年有两百多天出现逆温现象。
13、地形逆温地形逆温地形逆温地形逆温第21页/共79页城市逆温:热岛效应形成的逆温现象市区郊区郊区 市区 郊区 市区 郊区第22页/共79页无论哪种条件造成的逆温,都会对大气质量造成很大的影响。这是因为逆温层的存在,造成局部大气上热下冷,阻碍了空气对流运动的发展,使大量烟尘、污染物、水汽凝结物等聚集在它的下面,能见度变差,空气污染加重,尤其是城市及工矿区上空,由于凝结核多,易产生浓雾天气,有的甚至造成严重的大气污染事件,如光化学烟雾。四、逆温现象的影响第23页/共79页四、逆温现象的影响(利)A、有利于抑制沙尘暴(发生需要大风、强对流运动)。B、有利于飞机飞行(无对流运动)第24页/共79页四、逆
14、温现象的影响(弊)A、对环境影响:空气对流运动被抑制,加重大气污染B、对天气影响:易产生大雾天气阴雨天气(平流逆温)冻雨天气C、对交通影响:能见度降低,地面湿滑第25页/共79页出现逆温类似平流层:空气平稳,万里晴空提高了能见度飞行更加安全。逆温的利与弊1).逆温有利:逆温的出现会阻碍空气垂直对流抑制沙尘暴的发生沙尘暴发生条件大风、沙尘、强对流运动。对飞机的飞行极为有利逆温是一种气候资源主要是在一些山坡或河谷地区。逆温带有效地提高了谷地在冬季的温度水平,多年生果树越冬可不必埋土,冻害得以避免或减轻,而且果实硬度高,品质好;在这里发展蔬菜,可减少热能投入,提高经济效益(如我国新疆伊梨谷地,逆温从
15、10月至翌年3月,长达半年之久。1月份的坡地逆温层厚达400米,逆温强度达5。);逆温层坡地还是当地牲畜避寒、越冬的理想场所(如天山牧场冬季过冬就不是在山脚下还是在山的一定高度上)第26页/共79页(1)对环境影响:空气对流运动被抑制,加重大气污染(2)对天气影响:易产生大雾天气阴雨天气(锋面逆温)冻雨天气(3)对交通影响:能见度降低,地面湿滑逆温阻断空气对流运动,不利于地面污染物扩散,加剧地面污染从而影响空气质量2).不利影响第27页/共79页1 1、利:由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展,所以逆、利: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:温的好处有:2、弊:逆温阻碍
16、了空气的垂直对流运动,妨碍烟尘、污染物、水汽凝结物的扩散,有利于雾的形成并使能见度变差,使大气污染更为严重。逆温的利与弊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。逆温出现在高空,对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸,飞行平稳。同时,万里晴空提高了能见度,使飞行更加安全。第28页/共79页二十世纪世界著名公害事件二十世纪世界著名公害事件1、1930年马斯河谷烟雾事件比利时马斯河谷工业区,在这个狭窄的河谷里有炼油厂、金属厂、玻璃厂等许多工厂。12月1日到5日的几天里,河谷上空出现了很强的逆温层,致使13个大烟囱排出的烟尘无法扩散,大量有害气体积累在近地大气
17、层,对人体造成严重伤害。一周内有60多人丧生,其中心脏病、肺病患者死亡率最高,许多牲畜死亡。这是二十世纪最早记录的公害事件。回顾回顾第29页/共79页二十世纪世界著名公害事件二十世纪世界著名公害事件2、1948年多诺拉烟雾事件 10月下旬,美国的宾夕法尼亚州多诺拉城有许多大型炼铁厂、炼锌厂和硫酸厂。1948年10月26日清晨,大雾弥漫,受反气旋和逆温控制,工厂排出的有害气体扩散不出去,全城14000人中有6000人眼痛、喉咙痛、头痛胸闷、呕吐、腹泻。17人死亡。3、1952年伦敦烟雾事件 1952年12月那一次,5天内就有4000人死亡。祸首是燃煤排放的粉尘和二氧化硫。烟雾逼迫所有飞机停飞,汽
18、车白天开灯行驶,行人走路都困难。烟雾事件使呼吸道疾病患者猛增,5天内有4000多人死亡,两个月内又有8000多人死去。自1952年以来,伦敦发生过12次大的烟雾事件。回顾回顾第30页/共79页二十世纪世界著名公害事件二十世纪世界著名公害事件4、1943年洛杉矶光化学烟雾事件美国夏季西海岸的洛杉矶市。该市250万辆汽车每天燃烧掉1100吨汽油。汽油燃烧后产生的碳氢化合物等在太阳紫外光线照射下引起光化学反应,形成浅蓝色烟雾,使该市大多市民患了眼红、头疼病。后来人们称这种污染为光化学烟雾。1955年和1970年洛杉矶又两度发生光化学烟雾事件,前者有400多人因五官中毒、呼吸衰竭而死,后者使全市四分之
19、三的人患病。回顾回顾第31页/共79页例例:(2000:(2000年广东年广东)左图表示近地面空气若上升到左图表示近地面空气若上升到30003000米米高度时,理论温度为高度时,理论温度为T T。30003000米高空的实际温度为米高空的实际温度为T TS S。当。当T TS S T T时,近地面空气上升将受阻,即出现了逆温现象。时,近地面空气上升将受阻,即出现了逆温现象。读读“某城市春季气温日变化图某城市春季气温日变化图”(右图右图)。回答下列问题。回答下列问题。(1)(1)若若T TS S稳定在稳定在-8,-8,该城市气温至少要上该城市气温至少要上升到升到_以上时,以上时,逆温现象才会结束
20、,逆温现象才会结束,这时的时间约为这时的时间约为_时。时。108(2)(2)一般逆温结束后一般逆温结束后2 2小时,近地面对流才能起到净化空气小时,近地面对流才能起到净化空气的作用。所以,在图示的情况下,仅考虑空气洁净的因素,的作用。所以,在图示的情况下,仅考虑空气洁净的因素,上午体育锻炼的时间宜选择在上午体育锻炼的时间宜选择在_时以后。时以后。10第32页/共79页典题例证典题例证12008年初的雪灾与大气的逆温现象有关。逆温是指对流层中气温随高度上升而增高的现象。下列四图 中表示近地面逆温现象的是()解析:解析:本题考查大气逆温现象。结合题干材料分析可知,近本题考查大气逆温现象。结合题干材
21、料分析可知,近 地面大气存在逆温现象的为地面大气存在逆温现象的为A A和和D D两项,两项,D D项气温分布与大气项气温分布与大气 垂直分层的气温变化规律不符,故选垂直分层的气温变化规律不符,故选A A项。项。答案:答案:A第33页/共79页(20102010山山东东文文综综)下下图图为为北北半半球球中中纬纬度度某某地地某某日日5 5次次观观测测到到的的近近地地面面气气温温垂垂直直分分布布示示意意图图。当当日日天天气气晴晴朗朗,日日出出时时间间为为5 5时。读图回答时。读图回答(1)(1)、(2)(2)题。题。第34页/共79页 (1)由图中信息可分析出()A.5时、20时大气较稳定 B.12
22、时、15时出现逆温现象 C.大气热量直接来自太阳辐射 D.气温日较差自下而上增大 (2)当地该日()A.日落时间为17时 B.与海口相比白昼较长 C.正午地物影子年内最长 D.正午太阳位于正北方向BA第35页/共79页例例:右下图是某地气温垂直分布图,读图回答1 13 3题。1.甲、乙、丙、丁甲、乙、丙、丁四图中最有利于四图中最有利于大气污染物扩散大气污染物扩散的是的是()A.甲甲B.乙乙C.丙丙D.丁丁A第36页/共79页2.若该地气温由甲逐渐若该地气温由甲逐渐演变到丁,则造成气温演变到丁,则造成气温垂直变化的原因可能是垂直变化的原因可能是台风过境台风过境晴朗无云的夜晚晴朗无云的夜晚冷空气南
23、下冷空气南下热带海洋气团影响热带海洋气团影响暖锋过境暖锋过境连续阴雨连续阴雨A.B.C.D.C第37页/共79页3.下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变下列哪种地形易造成该地气温由甲到丁的演变 A.山地山地B.谷地谷地C.平原平原D.丘陵丘陵B第38页/共79页图中四种气温垂直变化状况最不利于大气污染物扩散的是:C第39页/共79页 形成沙尘暴的条件主要是大风、尘沙、较旺盛的对流(有利于沙尘扬起),若大气对流层中出现逆温现象,可抑制沙尘扬起,有助于平息沙尘暴。请结合所学知识,看图回答:1、若图中B处气温为-10,若要通过逆温抑制风沙,则A地的气温至少要降低到:A、-10 B、0以下C、-4
24、 D、-3ABC第40页/共79页北京市在一段时间内,在风速大致相同,在A、B、C、D四种情况下有利于某工厂68米高的烟囱中烟尘扩散的是 20m40m60m80m100mA16.3 16.6 16.8 17.0 17.1B21.0 21.0 20.9 20.0 21.0C20.9 20.8 20.6 20.2 20.0D15.2 14.8 14.7 14.9 15.2C第41页/共79页对流层的厚度低纬对流层的厚度低纬度大,低纬度的平度大,低纬度的平均厚度约为均厚度约为12Km;如果对流层中气温如果对流层中气温出现出现“下冷上热下冷上热”的情况,称为的情况,称为“逆逆温温”。读某地春分。读某地
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