大气的受热过程和气温.

第二章自然环境中的物质运动和能量交换第三课时大气的受热过程和气温高考考纲大气的受热过程考纲解读1.了解：大气的组成，能够运用大气垂直分层图说明大气各层厚度、大气的主要特征及其与人类的关系。2.掌握：理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面保温作用的原理。3.应用：运用大气受热过程的原理解释生活中遇到的自然现象。气体成分作用体积分数水汽固体杂质N2O2CO2O3生物体的基本成分维持生命活动必需的物质绿色植物光合作用的原料；对地面保温干洁空气吸收紫外线（“地球生命的保护伞”）含量少，是成云致雨的必要条件78%21%很少很少因时因地而异一、大气的组成（低层大气）考点一、大气圈的组成与结构思考：降水的形成条件？充足的水汽凝结核（杂质）空气的上升运动（降温）人工降雨前提：一般措施：空中有云（水汽）播撒碘化银（凝结核）播撒干冰（降温）人类活动影响着大气的成分和含量燃烧矿物燃料→CO2增加→“温室效应”制冷工业发展→氟氯烃含量增加→破坏O3层，使大气中臭氧含量减少例1：读“地球大气垂直分层图(部分)”，回答1～3题。1．①②③④四条曲线中，正确表示大气层气温垂直分布情况的是A．①B．②C．③D．④A读“地球大气垂直分层图(部分)”，回答1～3题。2．影响该大气层气温垂直变化的主要因素是A．地面辐射B．CO2气体吸收地面辐射C．臭氧吸收紫外线D．人类活动C读“地球大气垂直分层图(部分)”，回答1～3题。3．有关图示大气层正确的叙述是A．有电离层，对无线电通讯有重要作用B．天气晴朗，对流旺盛，利于高空飞行C．上部冷下部热，空气以平流运动为主D．顶部与底部的气温相差50℃左右D二、大气的垂直分布1、分层依据：温度、密度、大气运动状况。二、大气的垂直分布2、各层特点垂直分布主要特点与人类关系C:B:A:对流层平流层高层大气①气温：随高度增加而降低（0.6℃/100m）②气流：对流运动显著③天气：复杂多变①气温：随高度增高而增高②气流：以平流为主③天气：晴朗①空气密度小②气温先降后升③80-500千米有电离层最密切高空飞行天然屏障（臭氧）电离层利于无线通讯(2011年高考全国卷)一般情况下，空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。图4示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面，高空自西向东的气流速度约20千米/时。1.此时，甲、乙、丙三地的大气垂直状况相比较A.甲地比乙地稳定B.乙地对流最旺盛C.乙地比丙地稳定D.丙地最稳定D例2：读图，回答:4～5题。4．深秋至第二年早春，霜冻多出现在晴朗的夜晚，与图中哪些辐射或作用有关()A．①B．②C．③D．④B5．地球表面的温差比月球表面的温差小得多，与图中哪些辐射或作用有关()A．①②B．②③C．③④D．②④D例2：读图，回答:4～5题。1．大气对太阳辐射的削弱作用吸收散射反射太阳辐射100%大气上界太阳常数8.24J／cm2∙min大气和地面的反射散射34%大气吸收19%大气地面吸收47%考点二、对流层大气的受热过程三、对流层大气的受热过程1．大气对太阳辐射的削弱作用吸收散射反射臭氧：主要吸收波长较短的_________水汽和二氧化碳：主要吸收波长较长的_________对能量最强的_________吸收得很少（有选择性）（有选择性）波长较短的____、____色光最易被散射。______和较大颗粒的尘埃反射作用明显。（无选择性）紫外线红外线可见光蓝紫云层有趣的现象：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？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，大气的削弱作用强云对太阳辐射的反射作用大气对太阳辐射的散射作用总结：影响某地太阳辐射强度的因素纬度、天气、地势、日照时间2．大气对地面的保温作用物体辐射定律：物体温度愈高，辐射中最强部分的波长愈短(称为短波辐射)；温度愈低，辐射中最强部分的波长愈长(称为长波辐射)。对流层中的CO2、H2O主要吸收红外线长波辐射，所以大气主要靠吸收地面辐射而增温，对太阳辐射吸收的却很少。因此地面是近地面大气的主要直接热源。太阳辐射——短波辐射地面辐射——长波辐射大气辐射——长波辐射影响地面辐射的因素1、纬度因素2、下垫面因素3、其他因素（气象影响最大）大气上界大气大气和地面的反射34太阳辐射100地面吸收47地面辐射120114大气吸收射向宇宙空间6射向宇宙空间60射向地面1062．大气对地面的保温作用“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”主要包括三个方面小结缩小了气温日较差对太阳辐射的削弱作用大气对地面的保温作用使白天的气温降低使晚上的气温升高地球适宜人类居住生活中的地理：1、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？2、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？晴朗的夜晚大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以气温很低，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。读某地近地面多年平均热量收支状况图分析回答：（1）阴影①反映近地面空气热量（盈余/亏损）所以此段时间气温呈趋势。盈余上升（2）曲线A表明了年内的变化，这种变化与的年变化基本一致。热量收入太阳辐射读某地近地面多年平均热量收入状况图分析回答：（3）曲线B表明了年内的变化，这种变化与的年变化基本一致。（4）该地位于半球。最高气温可能出现在。北7月底或8月初热量支出地面辐射【练习】温室效应引起的全球变暖已成不争的事实。最近，澳大利亚科学家又提出，与这一效应相伴随的还有“地球变暗”效应。读图回答问题。（1）图甲为模拟温室效应的小实验，两支同样的温度计静置在阳光下，十分钟后，透明玻璃瓶内温度计的读数可能是A．25℃B．12℃C．10℃D．8℃B【练习】温室效应引起的全球变暖已成不争的事实。最近，澳大利亚科学家又提出，与这一效应相伴随的还有“地球变暗”效应。读图回答问题。（2）图乙中与全球变暖相对应的大气热力作用是A．①B．②C．③D．④（3）图乙中与“地球变暗”相对应的大气热力作用是A．①B．②C．③D．④DB(1)更多地吸收了地面长波辐射，提高了大气温度；增强了大气逆辐射，补偿了地面损失的热量。(2)使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力)；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热象)，这就是逆温现象。若由地面到高空气温垂直递减率每100米下降的温度低于0.6℃，也属逆温现象。逆温现象一、定义：二、逆温形成的条件：设理论温度（按温度的直减率变化）为T，实际温度为TS（1）当r1＞R时，TS＞T开始出现逆温现象，空气无垂直对流，大气层结稳定。（2）当r2≤R时，TS≤T逆温现象消失，温差越大，对流越旺盛。温度℃高度m2000100063129Rr1r2辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间或黎明，由于大气逆辐射较弱，地面辐射散失热量多，近地面气温迅速下降，而高处大气层降温较小，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强，日出后逆温层自下而上消失。读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成12～13题。12.该地当日大气污染加剧的主要原因是A.地面辐射减弱B.大气逆辐射减弱C.空气水平运动减弱D.空气对流运动减弱13.下列时段空气质量最好的是A.19∶00～22∶00B.04∶00～07∶00C.07∶00～10∶00D.13∶00～16∶00由于太阳辐射引起逆温的生消过程。DD地形逆温：常发生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散热快，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的，所以称为地形逆温。如美国的洛杉矶因周围三面环山，每年有两百多天出现逆温现象。山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷3.平流逆温由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温称为平流逆温。当暖空气流到冷的地面上时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大，气温降低最强烈，上层降温缓慢，从而形成逆温。读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:（1）图中出现逆温现象的是①、②、③中的，判断理由是。此处气温随海拔的增加而增加。②读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:（2）该城市工业高度集中，当天发生了重大烟雾事件，这事件的原因是什么？地形原因：商业居民区地处洼地，不利于气流扩散、自净，加剧了污染；气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重了大气污染；人为原因：工厂排放煤烟、粉尘，空气污染。思考:锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图为:锋面逆温:对流层中，暖空气运移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面.暖气团位于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下暖冷空气的温差较大,便形成逆温。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的，逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。右图(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答1．此时②地的风向为：A．偏东风B．偏西风C．偏南风D．偏北风D右图(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答2．关于①②③④地天气状况的叙述，正确的是：A．①处气温、气压高于②B．④处气温日较差大于③C．②处附近可能出现沙尘暴天气D．③处可能出现阴雨天气3．图4中甲、乙、丙、丁四种气温垂直分布状况，与④处最为接近的是：A．甲B．乙C．丙D．丁CD高空的冰晶、雪花下降到距地面2000～3000米时，因周围温度升高而融化成为低于0°C的过冷却水滴，当这些过冷却水滴接触到温度低于O°C的地面或物体时，就会迅速冻结成晶莹透明的冰壳，即形成冻雨现象。读下图，回答5～6题。3．冻雨现象最有可能出现在图中的A．①处B．②C．③处D．④处4．当某地区出现冻雨现象时，该地区A．处在单一气团的控制下B．正值春秋季节C.上空有逆温现象存D.地下潜水迅速上升AC城市逆温：由于人类活动引起的热岛效应，而形成的逆温现象市区郊区郊区3．逆温的影响(1)出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故。(2)加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。(3)对航空造成影响。“逆温”多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。例1．(2004全国卷I)对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸。导致对流层气流上升的原因是：上层实际气温低于理论气温(按垂直递减率计算的气温)。图3表示四种对流层气温分布状况1.飞机可以在5000米高度平稳飞行的是A．①B．②C．③D．④D2.下图为山东丘陵某区域剖面示意图。读图回答，优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。下图中能正确解释这一现象的是D4.据气象专家分析，冻雨是在特定的天气背景下产生的降水现象，往往与冷锋天气有着密切联系，结合图分析下列四幅“大气温度垂直变化示意图”，其中最容易形成冻雨的是CA.50米B.75米C.100米D.150米该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，该发电厂烟囱的设计高度应不低于下图是“该城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变化过程示意图”，读图回答下题。C1.PM2.5是直径小于等于2.5微米的可吸入颗粒物，它是造成灰霾天气的主要元凶。阴霾天气是在大气环流相对稳定时期，大气层结稳定，近地层空气流动（风速）很小，大气会形成上暖下冷的“逆温层”，加上近地层空气湿度大，以及各种污染物的堆积，而形成了阴霾天气。这种天气也是PM2.5最高的天气。读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化图。完成下列三题：（1）该日此地发生大气逆温现象的时段是（）A.8时-16时30分B.17时-2