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1、水生气地土人 自然地理环境1第三节第三节 大气环境大气环境一、大气的组成和垂直分布二、对流层大气的受热过程三、全球气压带、风带的分布和移动四、气压带和风带对气候的影响五、常见的天气系统2思考：月球昼夜温差为什么比地球大?3一、大气的组成和垂直分层1.大气的组成2.大气的垂直分层二、对流层大气的受热过程1.大气对太阳辐射的削弱作用2.地面辐射和大气辐射3.影响地面辐射的主要因素4低层大气组成主要成分作用干洁空气N2地球生物体内蛋白质的重要组成部分O2人类和一切生物维持生命活动所必需的物质CO2绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用O3能吸收太阳紫外线，对地球上的生物起着保护作用水汽产
2、生云、雨、雾、雪等天气现象；影响地面和大气的温度固体杂质作为凝结核，是成云致雨的必要条件 （一）大气的组成5思考： 1.大气在垂直方向上分为哪几层？各层的气温变化有何特点？ 2.为什么说，对流层与人类的关系最为密切？ 3.为什么平流层适合于飞机飞行？气温（）高度（千米）5012高层大气平流层对流层宇宙火箭 人造卫星极光流星气温垂直分布积雨云-1006020-20-60（二）大气的垂直分层大气垂直分层示意图6对流层特点特点：1.气温随高度的增加而降低，每上升1000米下降6；对流层2.对流运动显著，上冷下热；对流层厚度因纬度而异：低纬17-18千米、中纬10-12千米、高纬8-9千米；3.天气现
3、象多变，几乎集中了全部水汽和固体杂质；4.对流层是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层。7平流层特点：1.气温随高度增加而增高。2.平流运动为主。上热下冷，不易形成对流，水汽、固体杂质极少，天气晴朗，能见度好，大气平稳，以平流运动为主，有利于高空飞行。该层大气主要靠臭氧吸收大量紫外线而增温。臭氧层平流层8高层大气2.电离层反射无线电短波3.极光80-500千米的高空，有若干电离层。特点：1.气温随高度的增加先降低后升高。电离层高层大气9范 围气温的垂直变化大气运动天气现象与人类关系高层大气平流层对流层随高度增加而上升12-50千米利于高空飞行平流运动为主天气晴朗随高度增加而下降对流运动为主12
4、千米以下天气复杂多变与人类关系最为密切50千米以上对无线电通讯有重要作用(二) 大气的垂直分层先降后升稳定少变10（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射波长范围复习: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？二、对流层大气的受热过程11大气对太阳辐射的削弱作用表太阳辐射总体波长范围：0.154微米紫外光可见光红外光占太阳辐射能比例7（包括X射线和射线）5043波长（微米）小于0.1750.1750.400.400.76大于0.76经过大气层时发生的情况几乎完全被上层大气吸收绝大部分被臭氧层吸收波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反
5、射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光思考： 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？121、大气对太阳辐射的吸收作用地 面高层大气平流层对流层臭氧大量吸收波长大臭氧大量吸收波长大于于0.1750.175微米的紫外线微米的紫外线二氧化碳、水汽、云二氧化碳、水汽、云和浮尘吸收红外线和浮尘吸收红外线具有选择性具有选择性氧原子吸收波长小于氧原子吸收波长小于0.1750.175微米的紫外线微米的紫外线特点：132、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：参与的大气成分
6、：云层、尘埃无选择性空气分子和微小尘埃特点：具有选择性云层越厚，云量越多，反射越强。因此，白天多云，气温不会太高云多，反射强。波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。晴朗的天空多呈现蔚蓝色。142.解释红灯停、绿灯行的科学依据。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？合作探究：大气的散射作用将太阳辐射的一部分能量射向四面八方，改变了太阳辐射的方向，使之到达地平线以上或者太阳不能直接照射的地方。可见光中红光、绿光的波长较长，不易被大气散射，穿透力较强。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大的地区？赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射
7、作用强。15（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射100%大气上界太阳常数8.24Jcm2min大气和地面的反射散射34%大气吸收19%大 气地面吸收47%到达地面的太阳辐射 太阳辐射经过厚厚的大气被削弱后，仍有47到达地面，那么这时地面和大气又会发生什么情况？16温度大于绝对零度（0K或-273）的物体都会产生辐射辐射规律物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越_短物体的温度越低，辐射中最强部分的波长越_长太阳辐射能在可见光线（0.40.76m）、红外线（0.76m）和紫外线（0.4m）分别占50%、43%和7%，即主要集中在短波波段，故将太阳辐射称为短波辐射由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长（约
8、3120微米）小得多，所以相对于太阳辐射来说地面和大气辐射为长波辐射。 17大气上界地面地面地面增温地面辐射射向宇宙空间大气吸收大气辐射大气逆辐射太阳辐射太阳辐射和地面辐射、大气逆辐射关系示意大气吸收地面吸收大气反射散射将热量还给地面，从而起到保温作用射向宇宙空间潜热输送湍流输送18太阳辐射大气吸收作用反射作用散射作用削弱作用地面大气逆辐射地面辐射宇宙空间保温效应直接热源直接热源长波辐射是对流层大气增温的直接能量来源。云量越多，大气逆辐射越强。19 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？月球夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低白天
9、，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高夜间，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使气温不致降得过低白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高大气大气上界上界地球120 解释下列现象：1.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？白天多云，对太阳辐射的削弱作用强,气温不会太高。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强，气温不会太低。212.在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？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。人造烟幕中
10、含有大量的二氧化碳、水汽和尘埃，能强烈吸收地面辐射，增强大气逆辐射，减少了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，使地面的蔬菜免遭冻害。3.每年秋冬季节，我国北方地区的农民长用人造烟幕的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？22玻璃温室效应为什么玻璃温室会有保温效应？ 23（三）影响地面辐射的主要因素思考：A，B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？ 1、纬度因素年平均正午太阳高度大小纬度低年平均正午太阳高度大经过的大气路程短大气削弱少，且光能集中得到的太阳辐射强。24太 阳 辐 射不同性质地面的反射率2935地面性质 沙土 黏土 浅色土 深色土 草地 耕地 新雪 冰 海洋 海
11、洋202232101526148495507(平均)2(赤道)（三）影响地面辐射的主要因素2、下垫面因素反射率高低颜色越浅的物体，其反射率就越强；陆地表面的反射率高于海洋；反射率25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。 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；而四川地区多阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强。为什么我国年太阳辐射最强的地方是青藏高原和西北地区?而与青藏高原同纬度的四川盆地年太阳辐射最弱？（三）影响地面辐射的主要因素3 3、气象因素、气象因素日照时数长短等长短等26总结 （二）地面辐射和大气
12、辐射一、大气的垂直分层对流层平流层 高层大气二、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用 （三）影响地面辐射的主要因素 1纬度因素 2下垫面因素 3其他因素：气象因素271、下列图示的四种情况，昼夜温差最小的是（ ） 陆地海洋陆地海洋ABCD2、主要由大气反射作用产生的自然现象是（ ） A夏季天空多云时,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 AB巩固练习28活动与探究 1952年12月5-9日，英国发生了震惊全球的伦敦烟雾现象，整个城市笼罩在一片浓烟之中，酿成了四五千人死亡的“世界悲剧”。1955年美国的洛杉矶发
13、生了严重的光化学烟雾事件，当地65岁以上的老人有近400人因污染造成心脏衰竭死亡科学家发现，这些重大污染事件的发生，初因污染严重外，还与一个无形的杀手逆温有关何为逆温？逆温对大气运动有何影响（逆温为何妨碍污染物的扩散）？逆温现象是怎样产生的？逆温现象29逆温现象： 对流层由于热量主要直接来自地面辐射，所以海拔越高，气温越低。一般情况下，海拔每上升1000米，气温下降6C。有时候出现下列情况：海拔上升，气温升高；海拔上升1000米，气温下降幅度小于6C。这就是逆温现象。逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，如冬季的早晨。逆温现象使空气对流运动减弱，大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。1、发生时稳定性特别强(不利于垂直运动),易出现大气污染；2、最有利于逆温发生的条件是平静而晴朗的夜晚；3、日出前后的逆温层最厚,日出后地面温度升高,逆温层慢慢消失。逆温现象特征30形成过程示意图：31The end32
