大气的组成垂直分布和热力状况PPT讲稿.ppt

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1、大气的组成垂直分布和热力状况第1页，共41页，编辑于2022年，星期六1了解低层大气的主要成分及其意义。了解低层大气的主要成分及其意义。2了解大气的垂直分层情况、各层的特征及其与人类活动的关系。了解大气的垂直分层情况、各层的特征及其与人类活动的关系。3理解大气的热力作用原理及全球热量平衡。理解大气的热力作用原理及全球热量平衡。4气温的日变化、年变化及全球气温分布规律。气温的日变化、年变化及全球气温分布规律。第2页，共41页，编辑于2022年，星期六第3页，共41页，编辑于2022年，星期六第4页，共41页，编辑于2022年，星期六第5页，共41页，编辑于2022年，星期六第6页，共41页，编辑

2、于2022年，星期六1.第7页，共41页，编辑于2022年，星期六第8页，共41页，编辑于2022年，星期六第9页，共41页，编辑于2022年，星期六大气组成与垂直分布第10页，共41页，编辑于2022年，星期六第11页，共41页，编辑于2022年，星期六2.相关原理、规律及应用(1)气温垂直递减率的实际应用 在在对对流流层层中中，由由于于地地面面是是对对流流层层大大气气的的主主要要直直接接热热源源，所所以以离离地地面面越越远远，到到达达的的地地面面辐辐射射越越少少，气气温温越越低低，大大致致是是每每升升高高100米米，气气温温下下降降0.6，这个被称为气温垂直递减率。，这个被称为气温垂直递减

3、率。(2)逆温与大气污染 在在对对流流层层，气气温温一一般般是是随随高高度度增增加加而而降降低低。但但在在一一定定条条件件下下，对对流流层层的的某某一一高高度度有有时时也也会会出出现现气气温温随随高高度度增增加加而而升升高高的的现现象象，这这种种气气温温的的逆逆转转现现象象被被称称为为“逆温逆温”。第12页，共41页，编辑于2022年，星期六、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，贴近地面的大气层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。由于也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地，所以，

4、离地面愈近，降温愈多；离地面愈高，降温愈少，因而形成了面愈近，降温愈多；离地面愈高，降温愈少，因而形成了自地面开始自地面开始的逆温。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。的逆温。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，地面很快增温，逆温便逐渐一般日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上消自下而上消失失。夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；冬季夜长，逆温层较厚，消。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。失较慢。第13页，共41页，编辑于2022年，星期六、平流逆温：、平流逆温：当暖空气水平

5、移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气当暖空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的影响而迅速降温，上层空气因距离较远，降温较慢，于是因受下垫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。逆温的强弱，主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大，产生逆温。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。冬半年，在中纬度的沿海地区，因为那里海陆的温差显著，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，常常出现平流逆温。（海陆风）当海上暖空气流到大陆上时，常常出现平流逆温。（海陆风）第14页，共41页，

6、编辑于2022年，星期六.地形逆温：地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷常发生在山地、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谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，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，从而出现气温的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件从而出现气温的倒置现象。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围三面环山，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。每年有两百多天出现逆温现象。第15页，共41页，编辑于2022年，星期六.

7、锋面逆温：锋面逆温：对流层中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬升到冷空对流层中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬升到冷空气的上面，两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面气的上面，两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温。由下上，如果冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温。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间的温度对比而决定，曲折段曲折，曲折的程度视两种气团间的温度对比而决定，曲折段就出现了逆温层。就出现了逆温层。第16页，共41页，编辑于2022年

8、，星期六锋面逆温锋面逆温千米思考思考:你能画出锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线你能画出锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图吗？图吗？第17页，共41页，编辑于2022年，星期六第18页，共41页，编辑于2022年，星期六 由于逆温层的存在，造成大气上热下冷，大气层稳定，阻碍了空气垂直由于逆温层的存在，造成大气上热下冷，大气层稳定，阻碍了空气垂直运动的发展，使大量烟尘、水汽凝结物等聚集在它的下面，易产生大雾天气，运动的发展，使大量烟尘、水汽凝结物等聚集在它的下面，易产生大雾天气，使能见度变差。尤其是城市及工业区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，使能见度变差。尤其是城市及工业区上空，由于凝结核

9、多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重大气污染事件，如光化学烟雾。有的甚至造成严重大气污染事件，如光化学烟雾。第19页，共41页，编辑于2022年，星期六【例例1】(2010年山东文综年山东文综)如图为北半球中纬度某地某日如图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地次观测到的近地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗，日出时间为面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗，日出时间为5时。时。读图，回答问读图，回答问题：题：由图中信息可分析出由图中信息可分析出()A5时、时、20时大气较稳定时大气较稳定B12时、时、15时出现逆温现象时出现逆温现象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气温日较差自

10、下而上增大气温日较差自下而上增大A第20页，共41页，编辑于2022年，星期六2第21页，共41页，编辑于2022年，星期六BC(3)人类活动对大气的影响人类活动对大气的影响 由于矿物燃料的大量使用以及人类对森林的破坏，大气中二氧由于矿物燃料的大量使用以及人类对森林的破坏，大气中二氧化碳的含量逐渐增多，将导致全球气候变暖，海平面升高，生物多化碳的含量逐渐增多，将导致全球气候变暖，海平面升高，生物多样性减少。人类使用冰箱、空调等制冷设备，会向空气中释放氟氯样性减少。人类使用冰箱、空调等制冷设备，会向空气中释放氟氯烃破坏臭氧层。所以，人类活动造成的大气污染，已导致大气成分烃破坏臭氧层。所以，人类活

11、动造成的大气污染，已导致大气成分和含量的变化。和含量的变化。第22页，共41页，编辑于2022年，星期六 大气热力状况1大气对太阳辐射的削弱作用第23页，共41页，编辑于2022年，星期六2.大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用第24页，共41页，编辑于2022年，星期六案例分析：案例分析：第25页，共41页，编辑于2022年，星期六第26页，共41页，编辑于2022年，星期六如图所示如图所示 第27页，共41页，编辑于2022年，星期六3大气热力作用的意义大气热力作用的意义(1)减少了气温日较差。减少了气温日较差。(2)提高了地表平均气温，形成了适合人类生存的温度环境。提高了地表平均气温

12、，形成了适合人类生存的温度环境。(3)维持了全球的热量平衡。维持了全球的热量平衡。就就整整个个地地球球的的多多年年平平均均状状况况看看，地地球球(地地面面和和大大气气)收收入入的的热热量量与与支支出出的的热热量量是相等的，即热量收支平衡。是相等的，即热量收支平衡。4全球热量平衡全球热量平衡(1)内内容容：就就整整个个地地球球的的多多年年平平均均状状况况看看，地地球球收收入入的的热热量量与与支支出出的的热热量量是相等的。是相等的。(2)意义：意义：全球每年平均气温都比较稳定，有利于人类的生存与活动。全球每年平均气温都比较稳定，有利于人类的生存与活动。(3)人人类类活活动动的的影影响响：全全球球热

13、热量量平平衡衡是是相相对对的的动动态态平平衡衡，人人类类过过多多地地排排放放CO2、过量砍伐森林，可能导致全球气候变暖。、过量砍伐森林，可能导致全球气候变暖。第28页，共41页，编辑于2022年，星期六【例例3】大气中二氧化碳含量增多导致全球气候变化，已成为全球关注的热大气中二氧化碳含量增多导致全球气候变化，已成为全球关注的热点问题。如图为地球热量平衡示意图。点问题。如图为地球热量平衡示意图。读图回答问题：读图回答问题：二氧化碳含量增多，导致大气对地面保温作用增强。下列数字所示环节二氧化碳含量增多，导致大气对地面保温作用增强。下列数字所示环节与大气保温作用直接相关的有与大气保温作用直接相关的有

14、()A B C DD第29页，共41页，编辑于2022年，星期六 气温的日变化、年变化及全球气温的分布规律1气温日变化和年变化理解图中三种曲线关键是要抓住以下几点：理解图中三种曲线关键是要抓住以下几点：(1)三者最大值的出现依次向后推迟。三者最大值的出现依次向后推迟。(2)当地面、大气储存的热量由盈余转为亏损时，温度达最大值，辐射也达最大当地面、大气储存的热量由盈余转为亏损时，温度达最大值，辐射也达最大值。值。第30页，共41页，编辑于2022年，星期六同样的道理，气温在一年中的最高、最低值，也并不出现在辐射最同样的道理，气温在一年中的最高、最低值，也并不出现在辐射最强、最弱的月份，而是有所滞

15、后，具体如表所示：强、最弱的月份，而是有所滞后，具体如表所示：气温年较差可以反映出气温年变化的幅度。其一般规律是：高纬度气温年较差可以反映出气温年变化的幅度。其一般规律是：高纬度低纬度，大陆性气候海洋性气候，因此，气温年较差最小值出现在赤低纬度，大陆性气候海洋性气候，因此，气温年较差最小值出现在赤道地带的海洋上。道地带的海洋上。气温日较差的大小能反映气温日变化的程度。一般情况下，平原山地，山气温日较差的大小能反映气温日变化的程度。一般情况下，平原山地，山谷山顶，晴天阴天，大陆性气候海洋性气候。谷山顶，晴天阴天，大陆性气候海洋性气候。第31页，共41页，编辑于2022年，星期六2全球气温的水平分

16、布规律全球气温的水平分布规律第32页，共41页，编辑于2022年，星期六全球气温最低和最高的极端值均出现在大陆上；全球气温最低和最高的极端值均出现在大陆上；7月世界最热的地方位于月世界最热的地方位于20N30N的大陆沙漠地区，撒哈拉沙漠为全球炎热中心；的大陆沙漠地区，撒哈拉沙漠为全球炎热中心；1月北半球寒冷月北半球寒冷中心位于西伯利亚。世界极端最低温值出现在南极大陆上。中心位于西伯利亚。世界极端最低温值出现在南极大陆上。第33页，共41页，编辑于2022年，星期六 等温线图的实际应用等温线图的实际应用(1)判断南北半球：等温线数值自南向北递减为北半球，自南向北增大为南判断南北半球：等温线数值自

17、南向北递减为北半球，自南向北增大为南半球。半球。(2)判断季节或海陆：北半球判断季节或海陆：北半球1月份大陆上等温线向南月份大陆上等温线向南(低纬低纬)凸出，海洋上向凸出，海洋上向北北(高纬高纬)凸出，凸出，7月份时正好相反。南半球与北半球相反。月份时正好相反。南半球与北半球相反。(相同月份时相同月份时间，南北半球海洋和陆地上等温线的弯曲方向是一致的间，南北半球海洋和陆地上等温线的弯曲方向是一致的)第34页，共41页，编辑于2022年，星期六(3)判断地形类型：等温线闭合，数值里大外小，为盆地或洼地；里小外大则为判断地形类型：等温线闭合，数值里大外小，为盆地或洼地；里小外大则为山地。山地。(4

18、)分析影响气温的因素：分析影响气温的因素：某地等温线大致与纬线一致，说明影响该地气温某地等温线大致与纬线一致，说明影响该地气温的主要因素是太阳辐射。的主要因素是太阳辐射。某地等温线大致与海岸线平行，说明影响该地气某地等温线大致与海岸线平行，说明影响该地气温的因素是海陆位置。温的因素是海陆位置。某地等温线向低纬凸出，说明该地气温比同纬度低；某地等温线向低纬凸出，说明该地气温比同纬度低；若该地在陆地上则地势较高，若该地在海洋上，则有寒流经过。等温线向高若该地在陆地上则地势较高，若该地在海洋上，则有寒流经过。等温线向高纬凸出时，正好相反。纬凸出时，正好相反。(5)判断洋流的性质及流向：沿海海域等温线

19、向高纬凸出，说明该处温度高于判断洋流的性质及流向：沿海海域等温线向高纬凸出，说明该处温度高于同纬度其他地区，有暖流经过；反之，则有寒流经过。等温线凸出的方向与同纬度其他地区，有暖流经过；反之，则有寒流经过。等温线凸出的方向与洋流流向一致。洋流流向一致。第35页，共41页，编辑于2022年，星期六【例例4】等温线图能显示一个区域气温分布的状况。下列四幅等温线图中，等温线图能显示一个区域气温分布的状况。下列四幅等温线图中，显示该区域气温随纬度变化而变化的是显示该区域气温随纬度变化而变化的是()C第36页，共41页，编辑于2022年，星期六2010年年10月月1日日18时时59分分57秒，我国科学人

20、员研制的秒，我国科学人员研制的“嫦娥二号嫦娥二号”卫星在西昌卫星在西昌卫星发射中心发射成功。据此回答卫星发射中心发射成功。据此回答12题：题：1下列图示能正确反映下列图示能正确反映“嫦娥二号嫦娥二号”在升空过程中经历的大气环境状况的是在升空过程中经历的大气环境状况的是()2对短波通信具有重要意义的电离层位于对短波通信具有重要意义的电离层位于()A层顶部层顶部 B层底部层底部 C层中部层中部 D层层CD第37页，共41页，编辑于2022年，星期六(2009年年潮潮州州模模拟拟)气气温温垂垂直直递递减减率率是是指指空空气气温温度度在在垂垂直直方方向向上上随随高高度度升升高高而而降降低低的的数数值值

21、。读读“某某地地春春季季某某日日气气温温垂垂直直递递减减率率(/100米米)时时空空变变化化图图”，回回答答34题：题：第38页，共41页，编辑于2022年，星期六3当天该地几乎没有对流运动发生的时段是()A917时 B18次日7时C17次日9时 D19次日6时4发生大气逆温现象的最大高度约为()A100米 B200米 C400米 D500米BC第39页，共41页，编辑于2022年，星期六5青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的原因是青藏高原比长江中下游平原气温日较差大的原因是()离太阳近离太阳近青藏高原比长江中下游平原太阳高度角小青藏高原比长江中下游平原太阳高度角小云层厚而且夜晚长云层厚而且

22、夜晚长地势高，空气稀薄地势高，空气稀薄白天太阳辐射强白天太阳辐射强夜夜间大气逆辐射弱间大气逆辐射弱A B C DB长江中下游平原：地势低平，水域面积大，水汽、杂质集中在对流层长江中下游平原：地势低平，水域面积大，水汽、杂质集中在对流层底部。白天，大气对太阳辐射的削弱作用强，晚上大气逆辐射强，所底部。白天，大气对太阳辐射的削弱作用强，晚上大气逆辐射强，所以气温日较差小。青藏高原：海拔高，空气稀薄，水汽、杂质相对较以气温日较差小。青藏高原：海拔高，空气稀薄，水汽、杂质相对较少，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射量大，少，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，到达地面的太阳辐射量大，晚上大

23、气逆辐射弱，所以气温日较差大。晚上大气逆辐射弱，所以气温日较差大。第40页，共41页，编辑于2022年，星期六二、综合题二、综合题6(2010年上海综合年上海综合)今年今年4月以来，冰岛南部埃亚菲亚德拉冰川附近火山多月以来，冰岛南部埃亚菲亚德拉冰川附近火山多次大规模喷发。火山熔岩不仅融化了部分冰川，导致山洪暴发、道路桥梁被次大规模喷发。火山熔岩不仅融化了部分冰川，导致山洪暴发、道路桥梁被毁，腾空而起的火山灰更使欧洲部分空域成为航空禁区。毁，腾空而起的火山灰更使欧洲部分空域成为航空禁区。据此回答下列问题：据此回答下列问题：火山喷发时产生的火山灰云团，削弱了到达地表的太阳辐射，反映在火山喷发时产生的火山灰云团，削弱了到达地表的太阳辐射，反映在“大气大气热量平衡示意图热量平衡示意图”中相应的数字编号是中相应的数字编号是_、_；增强了射向近地面；增强了射向近地面的大气逆辐射，图中相应的数字编号是的大气逆辐射，图中相应的数字编号是_。从理论上说，空中火山。从理论上说，空中火山灰云团使得当地昼夜温差变灰云团使得当地昼夜温差变_。小小第41页，共41页，编辑于2022年，星期六