大气环境讲课用

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1、大气的组成和垂直分布大气的组成和垂直分布对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程全球气压带、风带的分布和移动全球气压带、风带的分布和移动气压带风带对气候的影响气压带风带对气候的影响 常见的天气系统常见的天气系统大气的组成大气的组成和垂直分布和垂直分布成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件主要主要成分成分次要次要成分成分水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体的基本成分生物体的基本成分维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害物免遭过量紫外线的伤害成云致雨的必要条件；对地面保

2、温成云致雨的必要条件；对地面保温大气组成大气组成主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O3N2O2CO2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？大气的组成和大气的组成和垂直分布垂直分布 对流旺盛近地面，对流旺盛近地面， 高度增来温度减，高度增来温度减， 只因热源是地面；只因热源是地面； 天气复杂且多变，天气复杂且多变， 风云雨雪较常见风云雨雪较常见 气温初稳后升热气温初稳后升热 只因层中臭氧多只因层中臭氧多 水平流动天气好水平流动天气好 高空飞行很适合高空飞行很适合O3电离层电离层中间层顶到五

3、百中间层顶到五百氧原吸紫增温快氧原吸紫增温快地球束缚引力小地球束缚引力小空气质点往外跑空气质点往外跑 高度分布高度分布气温垂直分布及原因气温垂直分布及原因对流层对流层平流层平流层气温随高度增加而气温随高度增加而递减，递减，-0.6-0.6o oC/100mC/100m气温随高度增加而迅速气温随高度增加而迅速增加增加低纬低纬171718km18km中纬中纬101012km12km高纬高纬8 89km9km对流层顶到对流层顶到5055km5055km平流层顶至平流层顶至20003000km20003000km垂直垂直分层分层高层高层大气大气水平运水平运动为主动为主大气运大气运动特征动特征对流运对流

4、运动显著动显著依据：温度、密度和大气运动状况依据：温度、密度和大气运动状况 （自下向上）（自下向上）学法指导：大气的垂直分层学法指导：大气的垂直分层( )A. B. C. D. 课堂演练课堂演练1运用大气层气温垂直变化曲线图，运用大气层气温垂直变化曲线图，考查大气各层的特点及与人类活动的关系。考查大气各层的特点及与人类活动的关系。（1 1）图中正确表示大气层气温垂直变化的）图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是曲线是B( )A.层顶部层顶部B. 层底部层底部C. 层中部层中部D. 层层课堂演练课堂演练1运用大气层气温垂直变化曲线图，运用大气层气温垂直变化曲线图，考查大气各层的特点及与人类活动的

5、关系。考查大气各层的特点及与人类活动的关系。（2）对短波通信具有重要意义的电离层位于）对短波通信具有重要意义的电离层位于D对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程大气对太阳辐射的大气对太阳辐射的削弱削弱作用作用吸收作用吸收作用散射作用散射作用反射作用反射作用大气对太阳辐射的大气对太阳辐射的削弱削弱作用作用对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程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75043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

6、汽、云和浮尘等可阻挡、反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大气对太阳辐射的大气对太阳辐射的削弱削弱作用作用这些光线经过大气时被大气削弱的情况是否相同，这些光线经过大气时被大气削弱的情况是否相同，为什么？为什么？对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程臭氧吸收紫外线臭氧吸收紫外线氧原子吸收紫外线氧原子吸收紫外线大气上界大气上界地地 面面对对流流层层平平流流层层高层高层大气大气吸收作用：吸收作用：二氧化碳、水汽二氧化碳、水汽吸收红外线吸收红外线特特点点 有有选选择择性性为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么晴朗的天空

7、多呈现蔚蓝色？地面地面波长较短的蓝色光被大气波长较短的蓝色光被大气中的中的空气分子和尘埃空气分子和尘埃所散所散射，因此天空呈现蔚蓝色。射，因此天空呈现蔚蓝色。 特点：特点： 有选择性有选择性 波长越短，散射能力越强波长越短，散射能力越强 蓝光、紫光蓝光、紫光嘴容易被散射嘴容易被散射散射作用散射作用反射作用：反射作用：反射作用：反射作用：云层、颗粒云层、颗粒较大的尘埃较大的尘埃特特点点 无无选选择择性性 作用形成作用形成参与作用的参与作用的大气成分大气成分波长范围波长范围作用特点作用特点 大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用吸收作用吸收作用散射作用散射作用反射作用反射作用臭臭 氧氧水

8、汽水汽二氧化碳二氧化碳空气分子空气分子微小尘埃微小尘埃云层、尘埃云层、尘埃紫外线紫外线红外线红外线蓝色光蓝色光紫色光紫色光各种波长基本各种波长基本被散射被散射有选择性有选择性有选择性有选择性无选择性无选择性对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程地面辐射和大气辐射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思考：思考： 为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射都是长波辐射？地面辐射和大气辐射都是长波辐射？ 射向宇宙空间射向宇宙空间太太阳阳辐辐射

9、射地地 面面地面增温地面增温地地面面吸吸收收地面地面反射反射大气吸收大气吸收大气大气反射反射大气大气散射散射大气上界大气上界地地面面辐辐射射大气吸收大气吸收大大气气增增温温“太阳暖大地太阳暖大地” “大气还大地大气还大地” “大地暖大气大地暖大气”大大气气辐辐射射射向地面射向地面射向宇宙空间射向宇宙空间潜潜潜潜热热热热输输输输送送送送湍湍湍湍流流流流输输输输送送送送探究活动：探究活动：1 1、深秋至第二年早春季节，霜冻为什么出现在晴朗的、深秋至第二年早春季节，霜冻为什么出现在晴朗的夜晚？夜晚？2 2、每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟幕、每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟幕的办

10、法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？的办法，使地里的蔬菜免遭冻害，其原理是什么？因为晴朗的夜晚大气中的水汽含量少，因而对地面长波因为晴朗的夜晚大气中的水汽含量少，因而对地面长波辐射的吸收能力弱，进而导致大气逆辐射弱，对地面的辐射的吸收能力弱，进而导致大气逆辐射弱，对地面的保温作用就弱，所以容易出现霜冻。保温作用就弱，所以容易出现霜冻。用人造烟幕，主要是为了增加大气中的烟尘，以增强大用人造烟幕，主要是为了增加大气中的烟尘，以增强大气逆辐射作用，是大气的保温作用加强，因而是地理的气逆辐射作用，是大气的保温作用加强，因而是地理的蔬菜免遭冻害。蔬菜免遭冻害。对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程

11、影响地面辐射的主要因素影响地面辐射的主要因素纬度位置纬度位置下垫面下垫面大气上界大气上界AB太太阳阳高高度度与与辐辐射射强强度度思考：思考： A A，B B两种情况下，地面得到太阳辐射强两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？度是否一样？为什么？ 对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程影响地面辐射的主要因素影响地面辐射的主要因素对流层大气的受热过程对流层大气的受热过程影响地面辐射的主要因素影响地面辐射的主要因素太 阳 辐 射不同性质地面的反射率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 海洋202232101526148495507

12、(平均)2(赤道)月球月球夜间由于没有大气的保温夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低月面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，达地面的太阳辐射，气温不会太高气温不会太高夜间，地面辐夜间，地面辐射绝大部分热射绝大部分热量又被大气逆量又被大气逆辐射还给地面，辐射还给地面，使气温不致降使气温不致降得过低得过低白天，由于没有大气对太白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高温度升得很高，气温很高大气大气上界上界地球地球1 资料资料：月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达 1270C，夜晚则降到，夜晚则降到-1830C，这是生活在地球上的人类，这是生活在地球上的人类 无法想象的。而地球的昼夜温差要小得多。无法想象的。而地球的昼夜温差要小得多。