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1、第二章 第三节 大气环境,之大气受热过程和热力环流,一、大气的组成及垂直分层,1、大气的组成及作用,干洁空气,氮（N2）,氧（O2）,臭氧（ O3 ）：,二氧化碳（CO2 ）,水汽,固体杂质,吸收紫外光,吸收红外光,成云致雨的必要条件，主要存在于对流层,12,50,KM,对流层,平流层,高层大气,温度,温度高,温度低,2、大气的垂直分层及特点,与人类关系最密切,降低,升高,适合飞机飞行,二、对流层大气的受热过程,1、大气对太阳辐射的削弱作用,图2-24：假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有百分之四十七。这是什么原因造成的？,主要形式：,吸收,散射,反
2、射,太阳辐射的波长范围,0.4,0.76,可见光,紫外光,红外光,50%,7%,43%,太阳辐射为短波辐射！,辐射规律,1、物体的温度越高，辐射中 最强部分的波长越_,2、物体的温度越_，辐射中 最强部分的波长越_,低,长,短,短波辐射,长波辐射,任何有温度的物体都会产生辐射,（1）大气对太阳辐射的吸收作用,臭氧大量吸收波长较长的紫外光,二氧化碳、水汽吸收红外光,具有选择性,吸收波长较短的紫外光,从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特性？,“太阳暖大地”,各种波长同样被反射（呈白色）,（2）大气对太阳辐射的反射作用：,参与的大气成分：,特点：,（3）大气对太阳辐射的散射作用：
3、,参与的大气成分：,云层、大粒尘埃,空气分子和微小尘埃,特点：,无选择性,具有选择性,蓝色光最易被散射,2、大气对地面的保温作用,大气吸收,“大气还大地”,“大地暖大气”,大气辐射,大气逆辐射,大气逆辐射,CO2水汽,大气的逆辐射在一定程度上补偿了地面因为长波辐射而散失的热量，对地面起到保温作用，也称作温室效应。,12,50,KM,对流层,平流层,高层大气,温度,温度高,温度低,地面辐射是近地面大气主要、直接的热源。,海拔每升高100m，气温下降0.60C,地面增温,大气吸收,“太阳暖大地”,“大气还大地”,“大地暖大气”,大气辐射,大气逆辐射,大气吸收,大气吸收 、反射、 散射等削弱 作用,
4、CO2、水汽,大气的受热过程,小结,短波辐射,射向地面,地面的直接热源,长波辐射,射向大气和宇宙空间,大气的直接热源,射向地面和宇宙空间,大气逆辐射会使地面增温,减少气温日较差：大气对太阳辐射的削弱作用-降低了白天的气温；大气对地面的保温作用-提高了夜间的气温。 使地球表面平均温度达到15，形成适宜人类生存的温度环境。,大气的作用：,降低白天的气温,提高夜晚的气温,为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？,1,四、影响地面辐射的主要因素,纬度因素,正午太阳高度不同,经过大气路程不同,阳光照射地面的角度不同,下垫面因素,其他因素：如气象因素,吸收 反射 海拔高低,1、纬度因素,纬度低太阳高
5、度大经过的大气路程短大气削弱少地面辐射较强,纬度高太阳高度小经过的大气路程长大气削弱多地面辐射较弱,大气上界,地 球,很亮,较暗,直 射,斜 射,光热集中,光热分散,2、下垫面因素,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。,3、其他因素（气象因素）,中国年辐射量分布图,太阳辐射量最多的是哪个地区，最少的是哪个地区？为什么？,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
6、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；而四川地区多阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强。,降水少、多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。,1、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？2、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？,大气对太阳辐射的散射作用。,白天：多云，太阳辐射的削弱作用强；夜晚：多云，大气逆辐射强。,生活实例分析：,4、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？5、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？7、青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区？,因为晴朗的夜晚，
7、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,青藏高原的纬度低，海拔高，空气稀薄，大气的透明度好。大气对太阳辐射的削弱作用弱，所以太阳辐射强。,B A C,假设地面受热均匀,等 压 面,1020(hpa),1010(hpa),1000(hpa),空间气压值相等各点所组成的面,称为等压面.,10m,100m,1000m,（一）热力环流形成的原理,假设某一理想区域，地表性质均一，且受热均匀。,Pa1、Pa2、 Pa3大小如何？,Pa1Pa2 Pa3,结
8、论：同一地点，海拔越高，气压越低。,假设某一理想区域，地表性质均一，且受热均匀。,Pa1、Pb1、 Pc1大小如何？,Pa1=Pb1= Pc1 =P1,P1,在地表冷热不均的情况下。,A、B、C三处的空气在垂直方向和水平方向将作何运动?把你的结论画在图上并加以解释。,高气压,低气压,受热,冷却,冷却,热力环流示意图.swf,热力环流,提示：陆地和海洋的热容量（比热）不同。陆地比热小，白天升温快，夜晚降温快；海洋比热大，白天升温慢，夜晚降温慢。,（1）海陆风海陆间昼夜温度差异引起的热力环流,2、常见的热力环流实例,海风,（热）,（冷）,低压,高压,增温快,增温慢,白天吹海风,（冷）,（热）,陆风
9、,降温慢,降温快,低压,高压,夜晚吹陆风,（2）城市风,上升气流,地面的冷热不均,大气的垂直运动,同一水平面产生气压差异,大气的水平运动,风,热力环流的过程：,太阳辐射,根本原因,直接原因,引起空气运动的直接动力是什么? 高空风向取决于哪些力的作用?风向稳定时指向何方？ 与高空风向相比，近地面风的受力、风向有何不同?,空气的水平运动风.swf,请观察分析:,空气的水平运动风,（1）气压梯度：,同一水平面上单位距离间的气压差,（2）水平气压梯度力：,促使大气由高气压区流向低气压区的力,（3）,大小:,方向:,与气压梯度成正比,垂直等压线，由高压指向低压,（二）大气的水平运动风,特点：等压线越密集
10、，水平气压梯度力越大，风速越大,1、水平气压梯度力,水平气压梯度力,大气只受水平气压梯度力作用时，风向垂直等压线，高压指向低压,2、地转偏向力对风的影响,（高）,（低）,气 压 梯 度 力,地转偏向力,风向,（北半球）,风向：平行于等压线 （高空风）,风向,3、摩擦力对近地面风的影响,气压梯度力,风向,摩擦力,地转偏向力,（1）气压梯度力：风向垂直等压线，由高压指向低压,（2）气压梯度力+地转偏向力：风向平行于等压线,（3）气压梯度力+地转偏向力+摩擦力：风向斜穿等压线,风向：斜穿等压线（低空风）,风力大小：,水平气压梯度力,近地面与等压线成一夹角（水、地、摩） 高空与等压线平行（水、地）,风,影响因素：,风向：,1、水平气压梯度力 2、地转偏向力 3、摩擦力,
