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1、第三节 大气环境,一、大气各成分的作用,成云致雨的必要条件（凝结核）,主要 成分,次要 成分,水汽,固体杂质,生物体的基本成分,维持生物活动的必要物质,植物光合作用的原料；对地面保 温,吸收红外线,吸收紫外线，使地球上的生物免 遭过量紫外线的伤害“地球生命 的保护伞”,成云致雨的必要条件,干 洁 空 气,O3,N2,O2,CO2,大气组成,主 要 作 用,备 注,分布在平流层,水汽和杂质主 要来自地球表面,大气的3/4质量 和几乎全部的 水汽和杂质分布 在对流层底部,人类活动,大气污染,人类活动对大气组成的影响,CO2增多,O3减少,SO2增多,全球气候变暖,酸雨危害,臭氧空洞,温度oC,高度
2、(km),0,12,50,对流层,平流层,高层大气,对流运动显著; 天气复杂,平流运动,天气晴朗 利于高空飞行;,无线电通讯,二、大气的垂直分布,密度,气压,大,小,高,低,水汽、尘埃,多,少,冷,热,热,O3,0-12KM,12-50KM,随高度升高而递减,随高度升高而增加,对流运动,水平运动,与人类关系最密切,使人类免受紫外线伤害，利于高空飞行,电离层利于无线电通讯,(二)、大气的垂直分布,平流层顶至20003000千米,读“大气气温垂直变化曲线示意图”,回答1-2题 1.上图中能正确表示大气气温垂直变化的曲线是( ) A. B. C. D. 2.飞机平稳飞行过程中所处的大气层是( ) A
3、.层中部 B.层 C.层底部 D.层中部,B,B,牛刀小试,三、对流层大气的受热过程,（一）大气对太阳辐射的削弱作用,太阳辐射光谱,太阳辐射的能量主要集中在可见光区,太阳辐射的能量主要集中在可见光区,太阳辐射光谱,大气的热力状况,大气的热力作用,大气对太阳辐射的削弱作用,大气的温室效应,1、吸收作用,大气的吸收作用有何特点？,特点：具有选择性,O3吸收紫外线 CO2、水汽吸收红外线,思考：（1）太阳辐射中被大气吸收的能量集中在什么波段？,（2）太阳辐射中到达地面能量集中在什么波段？,（3）大气直接吸收的太阳辐射 。,较少,可见光,紫外光和红外光,2、反射作用,云层、尘埃,特点：无选择性,思考：
4、反射作用的强弱与什么因素有关？,云和尘埃有关，云层越厚，尘埃越多反射越强,3、散射作用,空气分子和微小尘埃,特点：有选择性（蓝、紫）,红 橙 黄 绿 青 蓝 紫,波 长,散 射,无选择性的（所有光）（使天空成白色） 颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴,对流层,地面,平流层,高层大气,紫外光,红外光,可见光,O3,CO2、水汽,探究活动：小组连连看 请将下列现象与对应的原理连接起来。 1.晴朗的天空多呈现蔚蓝色 吸收 2.夏季，多云的白天，气温不会太高 散射 3.白天教室里太阳照不到，但依然明亮 反射 4.“日出江花红胜火”，日出、日落时，天空呈现红橙色 5.高原地区紫外线强烈，人们外出时需做好防晒工
5、作,解释： 1.大气分子、微小尘埃对波长较短的蓝紫光的散射作用使天空呈现蔚蓝色。 2.云层反射可见光，使到达地面的可见光减少，降低了地表温度。 3.大气对可见光的散射（无选择性）。 4.红光不易被散射（红光穿透力强）。 5.高原地区空气稀薄，大气对紫外线的吸收较少。,臭氧(平流层) 水汽、二氧化碳(对流层),紫外线,红外线,有选择性，大部分可见光可穿透,云层、尘埃,各种波长的光都被反射,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 ，具有一定选择性,直接 热源,直接 热源,1.为什么月球表面昼夜温差如此之大？,（地球上有大气而月球上没有，这说明大气既能削弱
6、 太阳辐射，又能对地面起保温作用）,2.为什么晴朗的正午天空呈蓝色？早晚呈红色？,（正午太阳高度大，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。）,3.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的地区？,（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缘故）,4.为什么在月球上白天看太阳只是一个明亮的圆盘，而四周背景却是黑暗的？,（没有大气的散射作用）,5、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？ 6、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜
7、晚？ 7、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？,（大气对太阳辐射的反射作用、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）,地面辐射是大气的主要的直接热源，太阳辐射则是形成地面辐射和大气辐射的能量源泉。,（三）影响地面辐射的主要因素,1.纬度因素年平均正午太阳高度,（三）、影响地面辐射的因素：,纬度低太阳高度大 经过的大气路程短大 气削弱少，且光能集中,纬度高太阳高度小 经过的大气路程长大 气削弱多；且光
8、照分散,地 球,大 气 上 界,阅读课文，还有哪些因素影响地面辐射强度？,1.纬度位置,2、下垫面（地球表面，含陆面和洋面）：,一般规律：颜色越浅的物体，其反射就越强、吸收就越弱；颜色越深的物体，其反射就越弱、吸收就越强。陆地表面的反射率高于海洋。,南极大陆内部是全球最寒冷的地方，除与其高纬度、高海拔等因素外，极冰的强反射也是形成其低温的重要原因。,例如我国年太阳辐射最强的地方并不是在纬度位置最低的南方地区，而是在青藏高原和西北地区。因为青藏高原海拔高、空气稀薄，太阳辐射强；西北地区气候干旱、多晴天，太阳辐射强。东部和南部地区多阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强。,3、气象因素：,降水少、多
9、晴天和空气稀薄的地区，大气对太阳辐射的削弱作用比较弱，到达地面的太阳辐射强，地面辐射也强。,（三）、影响地面获得太阳辐射多少的因素,纬度因素：纬度，年平均正午太阳高度，太阳辐射强度。 太阳高度越，等量太阳辐射散布面积越，经过的大气路径越，太阳辐射被削弱越，太阳辐射强度越。,下垫面因素：地面反射率 其它因素：天气状况等。,大,小,短,少,大,低,大,大,热力环流和大气的水平运动,气压：在任何表面的单位面积上空气分子运动所产生的压力。 通常用所测高度以上单位截面积的垂直大气柱的重量表示。,知识补充,B A,H,h,近地面气压必大于高空。,在地面受热均匀的情况下，等压线是水平的。,等压线：由气压值相
10、同的点连成的线。,知识补充,（hPa）,1030,热力环流形成的原理,高,高,低,低,地面,受热(赤),冷却(极),冷却（极）,二、全球气压带、风带的分布和移动,（一）热力环流形成的原理,能量来源：太阳辐射 根本原因：太阳辐射纬度间的差异,1. 概念：由于地面冷热不均形成的空气环流,2. 形成过程：,地面冷热不均,空气垂直运动,水平方向的气压差,大气的水平运动,热力环流,谷风,山谷 山顶,热,热,冷,山风,山顶 山谷,热,冷,冷,思考：何当共剪西窗烛，却话巴山夜雨时。四川盆地的夜雨量占总雨量的6070%？,案例1,熊熊的大火使此山区的近地面空气受热膨胀上升，周围的空气收缩下沉，形成山风，在加上
11、燃烧柴草产生大量烟尘，为水汽提供凝结核，其中心因空气上升冷凝结而降雨。,孔明存我,城 郊 之 间 的 热 力 环 流,（一）热力环流形成的原理,思考： 你能解释城市与郊区间产生热力环流的原理吗？,右图中，弧线为等压线，虚线表示水平面。读图回答： （）A、B两点，气压较低的是 点，气温较高的是 点。 请在图中画出大气的垂直运动。 （）C、D两点中，气压较高的是 点。 请在图中画出大气的水平运动。,（3）图上A、B、C、D四点当中，气压由高到低排列，依次为 。,ABDC,1、3、4、2,受热,冷却,阅读课本48页活动： 思考 上海地区温度分布规律和原因 画出上海城区和郊区的空气运动方向,完成课本4
12、8页“活动思考”,（二）大气的水平运动,1水平气压梯度力,水平气压梯度力就是促使大气在水方向上由高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因，其方向是沿垂直于等压线的方向，由高压指向低压。,水平气压梯度力的大小与水平方向上单位距离内的气压差有关，是决定风速的最重要因素。,方向：垂直于等压线，由高压指向低压,风向,形成风的直接原因：水平气压梯度力,等压面：气压相等的曲面 等压线：气压相等的线,2风向：风的来向,3风力：按风速划分的等级,4风形成的直接原因：水平气压梯度力,5影响风向的因素,高空：水平气压梯度力、地转偏向力,风向与等压线平行,近地面：水平气压梯度力、地转偏
13、向力、摩擦力,风向与等压线成一夹角,地转偏向力方向：垂直风向 北半球右偏 南半球左偏 只改变风向，不改变风速,影响风向的因素,高空：水平气压梯度力、地转偏向力,风向与等压线平行,近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力,风向与等压线成一夹角,（三）全球气压带和风带的分布,三圈环流的形成及影响因素,第一步：,假设： 地球表面性质均一 地球不自转，无地转偏向力 太阳直射赤道,高低纬度受热不均,水平气压梯度力,赤道与极地间 的闭合环流,思考二 由于地球在不停的自西向东自转，存在地转偏向力，迫使运动着的大气在北半球向右偏转，南半球向左偏转，这样能否形成单圈环流呢？,第二步：,假设： 地球表面性质均一
14、 地球自转，有地转偏向力,副热带高压带,2,4,副极地低压带,7,6,1,3,5,8,9,10,-三圈环流,极地高压带,极地东风,西风,东北信风,近地面气压带和风带的形成因素,热力因素,动力因素,地球表面的气压带：,赤道低气压带、副热带高气压带、 副极地低气压带、极地高气压带,1.低纬环流和信风带,问题：,赤道地区气流如何垂直运动，为什么？气压如何？,赤道高空大气如何水平运动？,30N地区气流如何垂直运动？ 30N近地面气压如何？,30N -赤道之间的近地面大气如何水平运动？,赤道地区的辐合气流如何形成？,2.中纬环流与西风带,问题：,近地面，副热带到副极地地区气流如何水平运动， 极地到副极地
15、气流如何水平运动？,60N附近大气怎样垂直运动？极锋如何形成？,副极地地区近地面气压如何？,3.高纬环流与极地东风带,问题：,近地面，极地到副极地气流如何水平运动？,（四）全球气压带和风带的移动,问题：,1、夏季气压带、风带移向何方，为什么？赤道低气压带、副热带高气压带等位置，势力范围有何变化？,3、冬季移向何方，为什么？各风带、气压带的位置、势力范围有何变化？,风带和气压带的移动大致随太阳直射点的的季节移动而移动，就北半球而言，夏季北移，冬季南移。,三、气压带和风带对气候的影响,复习：课本52页“活动1”,由于风带、气压带分布以及移动，使得南北纬1020之间，受信风带和赤道低气压带边缘交替控制，表现为干雨季分明的热带草原气候；在南北纬3040之间的大陆西岸冬季被西风带控制，夏季被副高控制，表现为冬季温和多雨，夏季炎热干燥的地中海气候。,（一）风带、气压带季节移动与大气活动中心,1.7月份，北半球大陆增温比海洋增温快，形成的 一个热低压把北半球的副热带高压带切断,最为突出的为亚洲低压，相对应的太平洋上出现夏威夷高压,1月份，北半球大陆降温比海洋快，形成的一个冷高压把北半球副极地低压带切断,以亚洲高压最为强烈，相对应的太平洋上出现 阿留申低压,3.南半球海洋面积占绝对优势，纬向的气压带比 北半球明显。在南纬30度以南地区，气压带基 本上呈带状分
