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1、第四讲第二单元 大气环境 （大气的组成和垂直分布、大气的热力状况） 本讲主要内容：本讲包括第一节：大气组成和结构，第二节：大气的热力状况。1了解大气是人类赖以生存和发展的自然环境，也是地球自然环境中最活跃的组成部分。（前言）2了解大气的组成及其主要成分的作用。（重点）3掌握大气的垂直分层（结构）及特点和各层对人类活动的影响。（重点）4理解大气的受热过程。5掌握大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用（大气逆辐射），并用其理论基础解释一些常见的大气现象。（重点、难点）6了解全球热量平衡。 二氧化碳：臭氧：成云致雨的原料和条件大气的组成和结构 氮：地球上生物体的基本成分 氧:一切生物维持生命
2、必需的物质 植物光合作用的重要原料 组成 干洁空气 对地面有保温作用（主要温室气体） 大量吸收太阳紫外线 保护地球生命（保护伞） 水汽 固体杂质 高层大气：空气密度稀少 电离层反射无线电短波结构 平流层： 有臭氧吸收太阳紫外线 向上增温空气平流有利于高空飞行 向上降温对流显著天气复杂多样 对流层： 多水汽和固体杂质 与人类最密切大 气 的 热 力 状 况反射散射吸收 强度：主要受太阳高度角大小影响 太阳辐射是地球上的能量源泉 特点：随波长而分布，主要集中在 波长较短的可见光部分 吸收： CO2水汽：主要吸收红外线 大气对 对波长有选择性 O3：主要吸收紫外线 太阳辐 反射： 云、尘埃反射太阳辐
3、射 射的削 对波长无选择性 云层越厚，云量越多，反射越强 弱作用 散射： 空气分子成微小尘埃的的作用 对波长有选择性 波长较短、蓝光最容易散射 大气的热 力作用 地面增温地面吸收太阳辐射短波 温室效应 （大气对太阳辐射直接吸收差） （大气对地面 大气增温大气吸收地面辐射长波 的保温作用） 大气保温大气逆辐射将大部分热量 还给地面长波 全球热量平衡：地面和大气收支基本平衡；CO2浓度升高，保温加剧，失去平衡。学习指导：（1）大气的组成和结构：1 大气成分及人类活动改变大气成分清洁的大气中，干洁空气各组成成分比例是固定的，主要成分N2和O2置关重要，微量成分C02、O3有着重要的作用。但大气中的水
4、汽和固体杂质含量会因时因地而异。目前，人类活动改变了大气成分，如向大气中排放的C02、氟氯烃等，使大气成分发生变化，导致保温作用，同时氟氯烃在高空中接受太阳辐射，会分解产生破坏臭氧层的物质，出现臭氧层空洞，妨害地球上生物的生存，因此如何减少C02和氛氯烃的排放量是人们普遍关心的问题。所以人类的任意排放会导致大气污染，已构成或正在构成全球性的危害。这是本节的重点之一 。2大气的结构及对流层高度随纬度增加而逐渐降低大气的结构也是本节重点，气温的垂直分布是划分大气各层的主要依据，也是大气各层最基本的特征。对流层的气温随高度增加而递减，主要是因为对流层大气的热量绝大部分直接来自地面，水汽和二氧化碳吸收
5、地面长波辐射而至，而这一特征决定了大气的对流显著，而对流运动又产生了复杂的天气现象；平流层的气温随高度增加由不再降低到转而上升，是因为臭氧大量吸收太阳紫外线而使气温升高，这种温度梯度不利于对流运动，大气以平流运动为主，因而缺少云雨变幻，天空晴朗，利于飞行；而高层大气空气密度已非常稀少，但它有一层能反射无线电通信。对流层的气温随大气结构也是本节的重点。教学分析必须抓住气温垂直分布差异这个关键所在，大气垂直分层的特点也就迎刃而解了。对对流层而言，由于气温垂直递减，而形成对流；由于对流层大气密度大，且几乎包含了全部水汽和杂质，所以天气多变。所以气温垂直分布是解题的关键。对流层内大气温度在水平方向的差
6、异和在垂直方向上的递减，是造成对流运动的两个主要原因。低纬度地区受热多、气温高，空气对流旺盛，所及高度大，对流层顶高，达17千米、18千米；高纬度地区受热少，对流弱，所及高度小，对流层顶低，仅8千米9千米；中纬度地区受热多少在高低纬度之间，对流层厚度一般为10千米12千米。同一地区，对流层高度夏季大于冬季。（2）大气的热力状况：本节内容有两部分：大气的热力作用和全球的热量平衡。大气的热力作用是本课的教学重点，其中大气的温室效应是本课的难点。大气的热力作用包括大气对太阳辐射的削弱作用和大气的温室效应。贯穿这两个作用的线索是太阳辐射到达地球以后在地面与大气之间的能量转换过程。表现在：到达地球的太阳
7、辐射能量到达地面。地面吸收太阳辐射而增温，同时向外放出地面辐射。大气吸收了地面辐射的绝大部分，同时也向外放出大气辐射。大气辐射除极小部分射向宇宙空间，绝大部分又射向地面（大气逆辐射）。注意，因为地面温度比太阳低得多，大气的温度比地面还低，所以地面辐射和大气辐射的波长比太阳辐射长得多，其能量主要集中在红外线部分。为此，人们称太阳辐射为短波辐射，称地面辐射和大气辐射为长波辐射。大气对地面的保温作用3大气吸收地面辐射增温，并保存热量对流层大气中的水汽和二氧化碳，对太阳短波辐射的吸收能力很差，但对地面长波辐射的吸收能力很强。据观测，地面辐射的7595都被近地面40米50米厚的大气所吸收，使近地面大气增
8、温。被大气吸收的地面辐射，除一小部分被大气辐射到宇宙空间外，大部分保存在大气中，使大气温度升高。4大气逆辐射对地面热量进行补偿大气在增温的同时，也在向外辐射热量，称为大气辐射。大气辐射中投向地面的部分，因其方向与地面辐射相反，称为大气逆辐射。它补偿了地面辐射损失的一部分热量，使地面实际损失热量减少，起到保温作用。据计算，如果没有大气，地球表面平均温度应为18，实际为15。大气的保温作用，使地面温度提高了33之多。大气的温室效应要注意地面辐射与大气辐射的关系，这种关系主要表现在两方面：一是大气吸收地面长波辐射的能力很强，可将地面辐射的绝大部分贮存于大气中；二是大气逆辐射又在一定程度上补偿了地面辐
9、射损失的热量。正是这种关系，才使得大气对地面起到了保温作用。需要注意的是：地面辐射和大气辐射都是由太阳辐射能转化而来，因此，太阳辐射也是地球上（地面和大气）的能量源泉，而地面是对流层大气的主要的直接热源。5就整个地球多年平均状况来看，地球（地面和大气）收入的热量与支出的热量是相等的。全球热量平衡，使地球的每年平均气温比较稳定，有利于人类的生存与活动；而人类活动对全球热量平衡也有影响，由于人类活动使大气中的CO2浓度不断增高，造成的“温室效应”，将会使地球上的热量收支失去平衡，导致全球气候有变暖趋势，将进而导致一系列的生态变化，并会影响全球的经济结构。第五讲第二章 大气环境 （大气运动、全球性大
10、气环流） 本讲内容： 1理解大气运动的根本原因。2理解热力环流的形成(重点)和“城市风”（城市热力效应）。3掌握“三力”对大气水平运动的影响。(难点)4理解大气环流的意义、三圈环流与气压带、风带的形成及季节移动的变化。(重点)5运用三圈环流图分析比较气压带、风带的特性。 6理解海陆分布对气压带、风带的影响;运用1、7月海平面等压线分布图，分析北半球海陆气压的形成。(难点) 7.了解亚洲东部和南部的季风环流。大 气 运 动 三种力共同作用下，风向斜穿等压线（近地面）二力平衡时风向平行于等压线（高空） 根本原因：各纬度接受太阳辐射不均匀 最简单运动形式：热力环流。（城市风） 水平运动形式：风 水平
11、气压梯度力风的原动力 使风向垂直于等压线： 地转偏向力（除赤道外）改变风向 使北半球风向右偏，南半球风向左偏 地面摩擦力（减小风速、改变风向） 最经常运动形式：气旋、反气旋 与人类密切全球性、大气环流（大气运动） 形成因素：高低纬之间受热不均和地转偏向力 极地高气压带：冷干 极地东风带：冷干 副极地低气压带：冷湿 近面面风带、 西风带：温湿（迎风岸） 气压带分布 副热带高气压带：热干 信风带：热干（背风坡） 热道低气压带：热湿 原因：太阳直射点的季节移动 风带、气压带 夏季偏北 的移动 规律： （北半球） 冬季偏南 原因：海陆热力差异 风带、气压带 气压带断裂成高、低压中心 的断裂 影响： 风带断裂成气旋、反气旋学习指导：本讲分为三、四节内容：第三节大气运动要弄清三个问题：一是大气运动的成因，二是大气运动的重要性，三是大气运动的分类。1.大气运动的能量来源于太阳辐射，由于各纬度获得的太阳辐射多少不均，造成高低纬度之间温度的差异，是引起大气运动的根本原因，而大气中热量和水汽的输送，以及各种天气变化，都是通过大气运动实现的。大气运动分为垂直和水平运动，这是大气运动的最基本形式，水平方向上冷热不均引起空气上升或下沉的垂直运动，垂直运动造成空气密度分布不均，空气密度分布不均又造成气压差异，水平方向上的气压差异导致大气的水平运动风，而这个过程就是
