大气环境(一)课件

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1、第三节 大气环境,(一) 大气的组成,思考: 1.随高度的上升,对流层和平流层的气温分别是怎样变化的? 2.为什么平流层适合于飞机飞行? 3.为什么说,对流层与人类的关系最为密切?,一、大气的垂直分层,因为人类生活在对流层底,雨、雪、冰、雹、霜、露、雾等对流层内的天气现象都对人类的活动有很大影响,对流层空气的清洁程度也直接影响到人的健康,所以对流层与人类关系最为密切。对流层也称为天气层,一、大气的垂直分层,1、对流层(上冷下热), 气温随着海拔的升高而下降 (海拔每升高100米,气温下降0.6), 对流层的厚度 低纬度地区:1718千米 中纬度地区:1012千米 高纬度地区: 8 9千米, 人

2、类生活在对流层底部, 与人类关系最密切。, 空气对流运动显著,水汽 和固体杂质多,天气复杂多变,2、平流层(上热下冷), 存在臭氧层吸收太阳紫外线, 使气温随海拔升高而上升。 (臭氧层强烈吸收紫外线,保护地球生物), 水汽少,天气晴朗,能见度高; 大气稳定,以平流运动为主,利于高空飞行。,3、高层大气 存在电离层,能反射无线电波,有利于无线电通信,补充:大气垂直方向的稳定性规律: 上冷下热的空气结构不稳定,垂直运动显著; 上热下冷的空气结构稳定,水平运动为主。,飞机飞在平流层的原因?,能见度高:地球大气的平流层水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少,天气比较晴朗,光线比较好,能见度很高,便于高空飞行。

3、 受力稳定:平流层的大气上暖下凉,大气不对流,以平流运动为主,飞机在其中受力比较稳定,便于飞行员操纵架驶。 噪声污染小:平流层距地面较高,飞机绝大部分时间在其中飞行,对地面的噪声污染相对较小。 安全系数高:飞鸟飞行的高度一般达不到平流层,飞机在平流层中飞行就比较安全。当然,在起飞和着陆时,要想方设法驱赶开飞鸟才更为安全,大气层的热源是地面辐射,所以当高层大气离地面越远,温度会越低,但是上升到一定高度后,地面辐射几乎为0,而高层大气这时受红外线紫外线等(也就是太阳辐射)和宇宙物质等影响,逐渐升温,所以高层大气会出现随高度增加而温度先减后增.,高层大气温度变化的原因是什么?,大气对太阳辐射的削弱作

4、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?,对流层大气的受热过程,气压带、风带的分布和移动,气压带和风带对气候的影响,常见天气系统,大气的组成和垂直分层,(一)大气对太阳辐射的削弱作用,思考: 1. 大气对太阳辐射的削弱作用,主要有哪几种形式?各有什么特点? 2. 为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色?,对流层大气的受热过程,气压带、风带的分布和移动,气压带和风带对气候的影响,常见天气系统,大气的组成和垂直分层,二、对流层大气的受热过程,1、大气对太阳辐射的削弱作用, 吸收作用:对可见光吸收得很少(选择性), 反射作用

5、:大气对太阳辐射削弱较明显(受云层厚薄的影响) (无选择性),夏季多云的白天气温不太高, 散射作用:波长较短的蓝色光最容易被散射,晴朗的天空呈蔚蓝色,学习探究: 1、为什么多云的白天温度不会太高? 2、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? 3、晴朗的天空为什么是蔚蓝色的?,(白天多云:大气对太阳辐射的削弱作用强主要是反射作用),(大气对太阳辐射的散射作用,蓝紫光最容易被散射),(大气对太阳辐射的散射作用),2、大气对地面的保温作用, 太阳暖大地:地面吸收太阳辐射后增温(太阳是地面的热源);, 大地暖大气:地面增温后产生地面辐射,大气吸收地面辐射后 增温(地面是对流层大气

6、的直接热源)(CO2和水汽吸收), 大气还大地:大气增温后产生大气辐射,其中大部分射向地面 (大气逆辐射),把热量返还给地面,对地面起到保温作用。,学习探究: 4、为什么多云的夜晚,温度不会太低? 5、在晚秋和寒冬,为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚? 6、在寒冬,为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用?,(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,减少夜晚地面辐射损失的热量,对地面起到保温作用,所以可防御霜冻),(夜间多云:大气逆辐射强,对地面的保温作用强),(1)影响地面辐射的主要因素, 纬度

7、因素, 下垫面性质(课本46页图2-27),探究:a地区,在A或B两种照射下,哪种情况下得到的太阳辐射比较多?,大,短,集中,为什么赤道上海洋对太阳辐射的反射率较低,据研究,平静水面对太阳直接辐射的反射率随太阳高度角的增大而降低,当太阳的高度角在30-80以上时,反射率只有6.2-2.1%,太阳高度角在30以下,反射率随太阳高度角的降低而迅速增加。, 气象因素,空气稀薄,云雾量少,对太阳辐射削弱少,到达地面的 太阳辐射多,地面辐射强;,阴雨天时,云量大,对太阳辐射削弱强,到达地面的 太阳辐射少,地面辐射弱。,1、下列图示的四种情况,昼夜温差最小的是,2、主要由大气反射作用产生的自然现象是 A夏

8、季天空多云时,白天气温不会太高 B冬季多云的夜晚常比晴朗的夜晚温暖 C晴朗的天空多呈蔚蓝色 D日落后的黄昏,天空仍是明亮的,A,B,巩固练习,二、全球气压带、风带的分布和移动,A,B,气压随着海拔高度的增加而降低。,所谓某地的气压,就是指该地单位面积垂直方向上延伸到大气层顶的空气柱的总重量。,PAPB,A,B,C,把空间气压值相同的各点组合而成的面叫做等压面。,海拔升高,气压降低,若地面受热均匀,等压面应该是平行的,二、热力环流,A,B,C,受热,冷却,冷却,冷热不均引起的热力环流,A,B,C,高,低,低,高,高,低,冷热不均引起的热力环流,1、热力环流的形成,三、热力环流(最简单的大气运动形

9、式),2、等压面图的判读, 等压面是空间气压值相同的点 组成的面,同在一个等压面上的 点气压值相等。(气压:E = F), “上凸高压,下凹低压”, 热力环流图中的“高压”“低压”是相对于同海拔高度的其他地方 而言的。(气压大小:AC、DB), 近地面气温高的地区,气压低,气流上升,多阴雨天气; 近地面气温低的地区,气压高,气流下沉,多晴朗天气。, 在垂直方向上,随着海拔的升高气压值越来越低 (气压大小:BA、DC),3、常见热力环流, 海陆风,海陆风,白天陆地升温快 (相对为热源),海洋升温慢 (相对为冷源),海风,海陆风,夜晚陆地降温快(冷源),海洋降温慢 (热源),陆风, 山谷风,增温快

10、(热源),增温快(热源),增温慢(冷源),谷风,山谷风,山谷风,降温快(冷源),降温快(冷源),降温慢(热源),山风, 城市热岛环流(热岛效应),城市“雨岛”效应: 城市热岛引起市区产生上升气流,气流上升过程中气温下降, 易产生阴雨天气,故城市地区降雨量往往比郊区多。,由郊区吹向市区的风会给城市带来降温、增湿的影响。,城市与郊区之间的热力环流,上升气流,市区,郊区,郊区,城市风下沉距离,学习探究,问题:城市风对城市布局有什么影响,工厂、卫星城要建立在城市风以外的区域,避免相互污染;在城市风影响以内的区域建立绿化带,【规律】水平面上温度不同的两地,只要存在较大的气温差异,就有可 能形成热力环流。

11、,-城市风风向固定,近地面的风始 终由郊区吹往城市,不随昼夜的变化 而改变.这是因为城市昼夜的气温始 终高于郊区。,【思考】 1)与海陆风、山谷风比较,城市风 有哪些不同?为什么?,2)海陆风、山谷风、城市风在形成 上有何共同点?,四、大气的水平运动(风),1、等压面与等压线,高空,近 地 面,等压面,巩固练习,1下列热力环流图示,画法正确的是(),2.想在图中布局化工厂,最合适的位置应选在( ),D,A,A,B,C,D,拓展:,4.读北半球因热力原因造成的近地面与高空气压状况图,回答:,(1)B地的气温比A地(高或低) (2)C处的气压比D处(高或低) (3)高空的气压高低往往与近地面 (相

12、同或相反) (4)若图为北半球夏季, 则A为_B为_ (海洋或陆地),高,高,相反,海洋,陆地,单一水平气压梯度力作用下的风向,1008,1010,1006,hpa,等压线,高压,低压,2.风向,高空风, 地转偏向力: 始终垂直于风向,随风速的变化而变化(不改变风速大小); 改变风向(北半球右偏,南半球左偏),风向与等压线平行,气压梯度力()与地转偏向力()共同作用 下形成的风(北半球),1008,1010,1006,1004,1002,1000,(hpa),高空中的风:与等压线平行,水平气压梯度力,地转偏向力,风向,3、近地面风, 摩擦力: 方向与风向相反,可减小风速,对近地面大气运动影响显

13、著。,近地面风风向与等压线斜交,近地面风的画法:(北半球) 水平气压梯度力垂直于等压线,由高压指向低压; 风向为水平气压梯度力的方向向右偏转3045; 地转偏向力在风向右侧,与风向垂直; 摩擦力方向与风向相反。,近地面的风:与等压线斜交,1008,1010,1006,1004,1002,1000,(hpa),气压梯度力()、地转偏向力()与地面摩 擦力()共同作用下开成的风(北半球),风向,水平地转偏向力,水平气压梯度力,摩擦力,4、在弯曲等压线图上确定某点的风向, 在等压线图上,画出该点的切线,并过切点作垂直于切线的 虚线箭头(高压区指向低压区),表示水平气压梯度力的方向。, 确定南北半球,将表示水平气压梯度力方向的箭头向右(北半球) 偏转角度为3045,画出实线箭头,即为经过该点的风向,水平气压 梯度力,风向,E,F,比较E、F风力大小:,F地等压线密集,水平气压梯度力大,风力大,等压线图的判读,基本气压场,高压 低压 高压脊(脊线) 低压槽(槽线),方法:先作水平气压梯度力(垂直于等压线、指向低压) 再作实际风向(斜穿等压线:北半球向右偏;南半球 向左偏),如何在实际的等压线图上作出实际风向?,北半球,

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