大气成分和垂直分层.ppt

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1、1、地球的同心圈层大气圈水 圈生物圈地 壳地 幔地 核内部圈层外部圈层2、大气的作用（1 1）对地面的影响）对地面的影响保护地球的体温保护地球的体温（2 2）对生物和人类的影响）对生物和人类的影响-“保温被保温被”-“生命之生命之本本”低层大气干干洁洁空空气气水汽水汽固体杂质固体杂质氮氮（N2)氧氧（O2）氩氩（Ar）二氧化碳二氧化碳(CO2)臭氧臭氧（O3）78%21%0.93%0.03%生物体的基本成分生物体的基本成分维持生命活动必须的物质维持生命活动必须的物质光合作用、保温作用光合作用、保温作用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

2、（含量因时因地而异）大气的垂直分布大气的垂直分布对流层平流层高层大气1、气温随高度增加而递减、气温随高度增加而递减2、对流运动显著、对流运动显著3、天气现象复杂多变、天气现象复杂多变1、气温随高度增加而升高、气温随高度增加而升高O32、气流以平流运动为主、气流以平流运动为主存在电离层（用于无线通讯）存在电离层（用于无线通讯）0C050-50高度高度km1250上冷下热上冷下热地面直接热源地面直接热源水汽和固体杂质上水汽和固体杂质上升运动，成云致雨升运动，成云致雨臭氧吸收紫外线臭氧吸收紫外线2227km上热下冷上热下冷3、天气晴朗、天气晴朗水汽和固体杂质很少，平流运动水汽和固体杂质很少，平流运动

3、思考园地：思考园地：1、低中高纬的对流运、低中高纬的对流运动的强度相同吗？会导动的强度相同吗？会导致什么结果？致什么结果？2、飞机飞行的高度相、飞机飞行的高度相同吗？同吗？3、在高层大气运行的、在高层大气运行的人造天体为什么没有燃人造天体为什么没有燃烧？烧？4、太阳活动极大年时，、太阳活动极大年时，对哪层的影响较大？对哪层的影响较大？大气逆温层1、概念：大气、概念：大气对流层对流层内的气温是随内的气温是随高度呈递减速关系。高度呈递减速关系。高层气温反而高层气温反而高于低层气温，这种现象称为逆温。高于低层气温，这种现象称为逆温。出现逆温现象的一层气体，称为逆出现逆温现象的一层气体，称为逆温层。温

4、层。（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射波长范围思考：1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？2.太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用1 1、表现形式：、表现形式：（1 1）大气对太阳辐射的）大气对太阳辐射的吸收吸收（2 2）大气对太阳辐射的）大气对太阳辐射的反射反射 （3 3）大气对太阳辐射的）大气对太阳辐射的散射散射 二、大气的热力作用二、大气的热力作用大气的热力作用主要表现为大气的热力作用主要表现为大气对太阳辐射的削弱大气对太阳辐射的削弱作用作用和和大气的保温效应大气的保温效应。（1）大气对太阳辐射的吸收作用）大气对太阳辐射的

5、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波长较臭氧大量吸收波长较短短小于小于0.17um的紫外线的紫外线二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收红外线红外线（选择性）（选择性）思考：思考：1 1、从氧原子、从氧原子、臭氧、二氧化碳和水臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特大气吸收具有什么特性？性？2 2、为什么大气直接、为什么大气直接吸收的太阳辐射能吸收的太阳辐射能量是很少的？量是很少的？（大气对太阳辐射（大气对太阳辐射中能量最强的可见中能量最强的可见光吸收得很少，大光吸收得很少，大部分可见光能够透部分可见光能够透过大气到达地面）过大

6、气到达地面）氧原子吸收波长较长氧原子吸收波长较长大于大于0.17um的紫外线的紫外线太阳短波辐射太阳短波辐射（紫外线、（紫外线、可见光、红外线）可见光、红外线）（2）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：（3）大气对太阳辐射的散射作用）大气对太阳辐射的散射作用参与的大气成分：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：是否具有选择性，与是否具有选择性，与散射物质的半径有关散射物质的半径有关散射蓝紫光散射蓝紫光颗粒较大的尘埃、雾滴、水滴颗粒较大的尘埃、雾滴、水滴散射各种波长的光散射各

7、种波长的光作用作用形式形式参与作用的大气参与作用的大气成分成分波长范围波长范围作用特点作用特点吸收吸收 反射反射散射散射氧原子（高层大气）氧原子（高层大气）臭氧（平流层）臭氧（平流层）水汽、二氧化碳水汽、二氧化碳（对流层）（对流层）紫外线紫外线红外线红外线吸收强烈，有选吸收强烈，有选择性，大部分可择性，大部分可见光可穿透见光可穿透云层、尘埃云层、尘埃各种波长同各种波长同样被反射样被反射无选择性，反无选择性，反射光呈白色射光呈白色空气分子、空气分子、微小尘埃微小尘埃蓝色光最蓝色光最易被散射易被散射向四面八方散向四面八方散射射，有选择性，有选择性知识小结：知识小结：2、影响因素：太阳高度、影响因素

8、：太阳高度（大气削弱作用和面积大小）（大气削弱作用和面积大小）太阳高度大太阳高度大经过经过的大气路程短的大气路程短大大气削弱少气削弱少太阳高度小太阳高度小经过的经过的大气路程长大气路程长大气削大气削弱多弱多大大气气上上界界地 球A：太阳辐射由低纬向两极递减：太阳辐射由低纬向两极递减B：北半球某地点太阳辐射夏半年大于冬半年：北半球某地点太阳辐射夏半年大于冬半年思考：全球不同地点，大气对太阳辐射的削弱量相等吗？思考：全球不同地点，大气对太阳辐射的削弱量相等吗？同一地点，不同季节，大气对太阳辐射的削弱量相等吗？同一地点，不同季节，大气对太阳辐射的削弱量相等吗？AB思考：大气对太阳辐射削弱的多少，除了

9、太阳高度是主要思考：大气对太阳辐射削弱的多少，除了太阳高度是主要因素外，还有哪些影响因素？因素外，还有哪些影响因素？地势高低与天气状况地势高低与天气状况太太阳阳辐辐射射太太阳阳辐辐射射太太阳阳辐辐射射ABC观察右图，观察右图，A、B、C三个地点三个地点太阳高度相同，太阳高度相同，那大气对太阳辐那大气对太阳辐射的削弱量就一射的削弱量就一样吗？样吗？C C地势低，太阳地势低，太阳辐射经过的路径辐射经过的路径长于长于B B，大气削，大气削弱作用强于弱作用强于B B；A A地云量多于地云量多于C C地，地，大气削弱作用强大气削弱作用强于于C C地地大气上界大气上界（二）大气对地面的保温作用（二）大气对

10、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 间间大大大大气气气气增吸增吸温收温收“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（大气逆辐射）（大气逆辐射）太太阳阳辐辐射射大气吸收大气吸收地地面面吸吸收收地地面面反反射射大气大气反射反射散射散射思考：日较差、年较差与哪些因素有关？思考：日较差、年较差与哪些因素有关？（三）大气的热力作用的意义：（三）大气的热力作用的意义：1 1、大气的热力作用，减少了气温日较差、大气的热力作用，减少了气温日较差2 2、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件、大气的保温效应，

11、形成了适宜生命的温度条件 仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面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？温度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夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低月面温度骤降，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

12、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A海洋海洋DCBE8、读右图，、读右图，A、B、C、D、E中中日较差最大是哪日较差最大是哪个？日较差最小个？日较差最小是哪个？是哪个？一天时间一天时间太太阳阳辐辐射射能能9、读右图，、读右图，A、B两条两条曲线中晴天是哪条？阴曲线中晴天是哪条？阴天是哪条？从该图你还天是哪条？从该图你还可获得哪些隐藏条件？可获得哪些隐藏条件？地方时地方时12点点日出日出时间时间日落日落时间时间E；DABA曲线为晴天，曲线为晴天，B曲线为阴天曲线为阴天东东西西 阅读教材思考下列问题：1 1、地面热量的收、支分别通过哪

13、些途径、收支有何、地面热量的收、支分别通过哪些途径、收支有何关系？大气及全球（地面和大气）又如何？关系？大气及全球（地面和大气）又如何？2 2、全球热量平衡是指什么？、全球热量平衡是指什么？3 3、全球热量平衡与人类的生存和发展有什么关系？、全球热量平衡与人类的生存和发展有什么关系？4 4、人类活动对全球热量平衡产生了怎样的影响？对、人类活动对全球热量平衡产生了怎样的影响？对此应采取怎样的措施？此应采取怎样的措施？三、全球的热量平衡三、全球的热量平衡热量平衡使全球平均气温比较稳定，它有利于人类的生存热量平衡使全球平均气温比较稳定，它有利于人类的生存与活动。与活动。地面收入：太阳辐射、大气逆辐射

14、、地面收入：太阳辐射、大气逆辐射、地面支出：地面辐射、湍流输送、潜热输送地面支出：地面辐射、湍流输送、潜热输送一、太阳辐射波长范围和能量一、太阳辐射波长范围和能量二、大气的热力作用二、大气的热力作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用1、表现形式（1）吸收 （2）反射 （3）散射2、影响因素：太阳高度（二）大气的温室效应（二）大气的温室效应1、太阳辐射、地面辐射、大气辐射2、大气对地面的保温效应（三）大气热力作用的意义（三）大气热力作用的意义三、全球的热量平衡三、全球的热量平衡知识小结知识小结根据所学知识解释自然现象：根据所学知识解释自然现象：1 1、日出前的黎明、日落

15、后的黄昏，以及阴天，天空、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？为什么仍是明亮的？2 2、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？温又比晴天高？3 3、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？4 4、为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是、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？全球太阳辐射强度最大的地区？（大气对太阳辐射的散射作用）（大气对太阳辐射的散射作用）白天，大气对太阳辐射的反射作用；白天，大气对太阳辐射的反射作用；夜间，大气对地

16、面辐射的吸收作用夜间，大气对地面辐射的吸收作用（正午太阳高度大，穿过路程短，仅蓝光被散射掉，（正午太阳高度大，穿过路程短，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，短波因而天空呈蓝色；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，阳光红似火，各色光皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光）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）5 5、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜

17、晚？6 6、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？7 7、某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从、某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从大气的热力作用分析，哪一个气温日较差小？为什么大气的热力作用分析，哪一个气温日较差小？为什么？（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）（人造烟幕能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射（人造烟幕能增强大气

18、逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）冻）（今天；多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱（今天；多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温不会太高，夜晚，大气逆辐射作用作用强，气温不会太高，夜晚，大气逆辐射作用强，气温不会太低）强，气温不会太低）时间时间12点点10、读右图，三条曲线分别代表气温、太阳短波辐射和地面长、读右图，三条曲线分别代表气温、太阳短波辐射和地面长波辐射，回答下列问题：波辐射，回答下列问题：1、A、B、C分别代表哪条曲线？分别代表哪条曲线？2、三条曲线的最大值出现的时间一致吗？、三条曲线的最大值出现的时间一致吗？3、图中、图中E、F两点的含义代表什么？两点的含义代表什么？温度温度ABCEF2、太阳辐射最大值、太阳辐射最大值12点点地面辐射最大值地面辐射最大值13点点气温最大值气温最大值14点点3、E地面能量由亏损地面能量由亏损转为盈余，地面温度达到转为盈余，地面温度达到最小值最小值了了F地面能量由盈余转为地面能量由盈余转为亏损，地面温度达到最大亏损，地面温度达到最大值值太阳辐射太阳辐射地面辐射地面辐射气温气温