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第八讲大气的热力作用2018届高三第一轮复习1.大气的组成三大组成成分作用干洁空气氧氮二氧化碳臭氧含量21%生物维持生命活动所必须的物质含量78%、组成生物体的基本成分光合作用的原料、“温室效应”吸收紫外线，“地球生命的保护伞”成云致雨的必要条件、强烈吸收长波辐射，影响气温成云致雨的必要条件水汽固体杂质一、大气的垂直分层1250KM对流层平流层高层大气O3层252.大气的垂直分层垂直分层高度分布气温垂直分布及原因大气运动特征平流层对流层低纬_________-中纬__________高纬_________17~18km10~12km8~9km对流层顶到50~55km平流层顶至2000~3000km气温随高度增加而递减（－0.6oC/100m）气温随高度增加而迅速增加①对流运动显著①水平运动为主原因：直接热源是_____地面高层大气②大气质量的3/4几乎全部的水气、杂质③天气现象复杂多变④与人类关系最密切原因：主要靠O3吸收太阳紫外线增温②水气、杂质少，能见度好，利于高空飞行。①大气密度很小，气压很低②有电离层能反射无线电短波[典型例题]读下图，回答第1题。1.该层大气()A．随高度增加，温度增幅变小B．能够大量吸收紫外线长波辐射C．以平流运动为主，有利于飞机高空飞行D．强烈的太阳辐射使大气呈电离状态C二、逆温1.逆温的判定①.一般情况——离地面越远，气温越低，即气温随高度增加而递减，平均垂直递减率为0.6℃/100米。③.产生逆温的条件：设理论温度（按温度的直减率变化）为T，实际温度为TS（1）当TS≥T时，开始出现逆温现象（2）当TS＜T时，逆温现象消失②.一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温。若由地面到高空气温垂直递减率每100米下降温度低于0.6℃，也属于逆温现象。2.逆温的类型（1）、辐射逆温：在晴朗无风或微风的夜晚，地面辐射很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离地面愈高，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温（见下图）。随着地面辐射冷却速度加快，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强。一般日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上消失。夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。（2）、平流逆温：当暖空气水平移动到冷却的地面、水面或气层之上时，底层空气因受下垫面的影响而迅速降温，上层空气因距离较远，降温较慢，于是产生逆温。逆温的强弱，主要由暖空气和地面的温差决定。温差越大，逆温越强。冬半年，在中纬度的沿海地区，因为那里海陆的温差显著，当海上暖空气流到大陆上时，常常出现平流逆温(3).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。这种逆温主要发生在晚上。(4).锋面逆温：锋面逆温：冷暖空气团相遇时，较轻的暖空气爬到冷空气上方，在界面附近也会出现逆温，称之为锋面逆温。3．逆温的影响利：由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展，所以逆温的好处有：①可以抑制沙尘暴的发生，因为沙尘暴发生的条件是大风、沙尘、强对流运动。②逆温出现在高空，对飞机的飞行极为有利。因为飞机在飞行中不会有大的颠簸，飞行平稳。同时，万里晴空提高了能见度，使飞行更加安全。③逆温和其它天气现象一样，可以把逆温现象看成是一种气候资源而加以利用主要是在一些山坡或河谷地区。如我国新疆伊梨谷地，逆温从10月至翌年3月，长达半年之久。1月份的坡地逆温层厚达400米，逆温强度达5℃。逆温带有效地提高了谷地在冬季的温度水平，多年生果树越冬可不必埋土，冻害得以避免或减轻，而且果实硬度高，品质好；在这里发展蔬菜，可减少热能投入，提高经济效益；逆温层坡地还是当地牲畜避寒、越冬的理想场所。从该地逆温资源开发利用的角度来说：逆温的下部光热条件适中，一般以发展喜温凉的作物和蔬菜为主；逆温带的中部逆温现象强烈，冬暖夏凉，一般以发展果树和冬季蔬菜基地为主；逆温带上部降水充裕，以发展林、草和药材为宜。（1）.对环境影响：空气对流运动被抑制，加重大气污染（2）.对天气影响：易产生大雾天气阴雨天气（锋面逆温）冻雨天气（3）.对交通影响：能见度降低，地面湿滑3．逆温的影响弊：[2013浙江卷]近年来，雾霾天气在我国频繁出现，空气质量问题已引起全社会高度关注。下图是气温垂直分布的4种情形。读图完成第1题。1.图中最有利于雾霾大气污染物扩散的情形是()A.①B.②C.③D.④A[典型例题]下图为同一地点在某日的上午、午后、夜间及清晨四个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成2～3题。A愈接近地面风速愈小，大气热量不易散失。B愈接近地面空气尘埃愈多，尘埃能吸收太阳辐射。C．愈接近地面空气密度愈大，大气愈能吸收太阳辐射。D．地面吸收太阳辐射后，地面辐射首先供近地面大气吸收。2.图中丁曲线愈接近地面气温愈高的原因是()D[典型例题]下图为同一地点在某日的上午、午后、夜间及清晨四个不同时段的近地面大气垂直气温分布图。完成2～3题。3.图中四条曲线中最可能是清晨的大气垂直气温分布的是()A．甲B．乙C．丙D．丁A[2010年山东卷]下图为北半球中纬度某地某日5次观测到的近地面气温垂直分布示意图。当日天气晴朗，日出时间为5时。读图回答下题。4.由图中信息可分析出()A.5时、20时大气较稳定B.12时、15时出现逆温现象C.大气热量直接来自太阳辐射D.气温日较差自下而上增大A（一）、大气对太阳的削弱作用三、大气的热力作用削弱的形式吸收臭氧（平流层）二氧化碳、水汽（对流层）红外线紫外线反射云层各种波长的太阳辐射都被反射散射分子散射空气分子微小尘埃波长较短的可见光（蓝、紫光）粗粒散射颗粒较大的尘埃雾粒、小水滴各种波长的太阳辐射都被散射晴朗的天空呈蔚蓝色天空呈灰白色大气上界地面太阳辐射地面吸收大气吸收、反射、散射等削弱作用地面增温大气吸收射向宇宙空间射向宇宙空间大气辐射射向地面“太阳暖大地”“大地暖大气”“大气还大地”大气增温（二）、大气的受热作用1.大气受热过程的影响因素(1)大气成分：主要是大气中二氧化碳、水汽等对地面辐射的吸收和对大气逆辐射作用的影响。全球气候变暖就是温室气体对大气受热过程影响的典型表现。(2)天气状况：主要是大气中云层、尘埃对太阳辐射与地面辐射的影响。昼、夜云量对大气受热过程的影响很大，可用下表比较。作用对象集中表现时段作用过程保温作用地面辐射夜间大气逆辐射削弱作用太阳辐射白天反射等(3)地面状况：地面是大气的直接热源，地面状况的差异影响大气受热过程，进而影响气温状况。水面、裸地、植被、冰雪等差异不仅直接影响下垫面对太阳辐射的反射率，而且影响地面辐射释放的持续度。地形起伏、地势高低通过影响大气层的厚度来影响大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用。2.昼夜温差大小的分析分析昼夜温差的大小要结合大气受热过程原理，主要从地势高低、天气状况、下垫面性质几方面分析。①地势高低：地势高→大气稀薄→白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。②天气状况：晴朗的天气条件下，白天大气的削弱作用和夜晚大气的保温作用都弱→昼夜温差大。③下垫面性质：下垫面的比热容大→增温和降温速度都慢→昼夜温差小，如海洋的昼夜温差一般小于陆地。3.大气受热过程对环境的影响(1)大气保温作用对气候变化的影响温室气体大量排放带来全球气温升高。温室气体（CO2、CH4等）―→排放增多―→吸收地面辐射增多―→气温升高全球变暖(2)在农业中的应用①我国北方地区利用温室大棚生产反季节蔬菜；②深秋利用烟雾防霜冻；③干旱半干旱地区果园中铺沙或鹅卵石不但能防止土壤水分蒸发，还能增加昼夜温差，有利于水果的糖分积累等。（3）利用大气的削弱作用原理分析某一地区太阳能的多寡。如：①高海拔地区：地势高→空气稀薄→大气的削弱作用弱→太阳能丰富②内陆地区：气候较为干旱→晴天多、阴雨天气少→大气的削弱作用弱→太阳能丰富③四川盆地：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，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，气温很高大气上界地球低纬——太阳高度大——路程短—大气削弱少——地面获热多高纬——太阳高度小——路程长——大气削弱多——地面获热少地球AB四.影响地面辐射最主要的因素：1.纬度因素L1L2低纬——太阳高度大——光热集中——单位面积地面获热多高纬——太阳高度小——光热分散——单位面积地面获热少2.下垫面（地球表面，含陆面和洋面）：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。例如: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。东部和南部地区多阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强。3.气象因素：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，地面辐射也强。青藏高原是我国太阳辐射最强、太阳能丰富的地区，为什么又说青藏高原上热量不足？青藏高原的海拔高度，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，晴天较多，日照时间长，所以是太阳辐射强，太阳能丰富的地区；气温是近地面大气的温度，气温高则热量充足，大气对太阳短波辐射吸收较少，对地面长波辐射吸收多，地面是近地面大气主要的、直接的热源，但由于青藏高原的海拔高度，空气稀薄，大气中的二氧化碳和水汽相对少些，则对吸收的热量少，同时大气逆辐射弱，大气的保温作用差，因而气温低，热量不足。四川盆地成为我国太阳辐射弱、太阳能贫乏的地区，为什么又说其热量充足，可以大面积种植甘蔗而长江中下游地区则不行？四川盆地由于具有盆地效应，阴雨天多，云层厚，大气对太阳辐射削弱作用强，晴天少，所以成为我国太阳辐射弱、太阳能贫乏的地区，但大气逆辐射强，大气的保温作用强，热量值比同纬度地区要高，因而可以种植甘蔗，长江中下游地区受冬季风影响较强，冬温较低，甘蔗不能顺利越冬，而四川盆地北方有秦岭、大巴山对冷空气的阻挡。读图，回答下题。根据图中信息判断以下说法正确的是()A.晴朗天气，a大部分为大气反射B.湖泊湿地，b能和缓地加热大气C.CO2增多，c较少补偿地面失热D.冰雪地面，a→b的转化率增加B【高考真题】我国某边防站(海4900米)的驻防官兵在艰苦的条件下，为改善生活试种蔬菜。他们先盖起简易阳光房，但种的蔬菜仍不能生长。后来，他们又在简易阳光房中搭架，架上盆栽，终于有了收获。回答问题：1)盖简易阳光房改造的自然条件主要是：A、热量B、水分C、土壤D、光照2)在简易阳光房中再搭架盆栽，蔬菜才能生长，解决的问题是：A、蒸发量大B、多虫害C、地温低D、太阳辐射强AC大棚产野菜已成为时下某些城郊农民发家致富的重要途径。据此回答3～4题。3．大棚中生产出来的野菜质量要略逊于自然状态下生长的野菜，原因是大棚中()。A．日温差较小B．热量不足C．光照太强D．年温差较大A4.冬季利用塑料大棚生产反季节蔬菜，在陕西取得成功，在贵阳市附近却失败了，其原因最可能是()。A．贵州冬季温和，塑料大棚生产不起作用B．贵州冬季多阴雨天气、光照不足C．贵州交通不便，生产的蔬菜不能远销D．市场竞争激烈，大棚蔬菜价格低，农民积极性不高B[典型例题]下图中，昼夜温差最小的是（）D[典型例题]2010年11月29日到12月10日联合国气候会议在墨西哥坎昆