大气环境全面课件

第三节大气环境成云致雨的必要条件主要成分次要成分水汽固体杂质生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害—“地球生命的保护伞”成云致雨的必要条件大气组成主要作用干洁空气O3N2O2CO2大气各成分的作用人类活动大气污染人类活动对大气组成的影响CO2增多O3减少SO2增多全球气候变暖酸雨危害臭氧空洞温度oC高度(km)01250对流层平流层高层大气对流运动显著;天气现象复杂利于高空飞行;保护人类环境无线电通讯大气的垂直分布二、大气的垂直分层1.对流层(1)概况：平均高度12千米；集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、固体杂质。是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层。℃(2)特点•气温随高度的增加而递减1000米-6℃•对流运动显著——各纬度高度不同•天气现象复杂多变℃℃低纬度（0o～30o）:中纬度（30o～60o）:高纬度（60o～90o）:17～18km11～12km8～9km对流层的高度随纬度的变化练习地面8～9KM17~18KM8～9KM赤道北极南极练习：一架飞机从南极飞到北极，依次穿过了*几层？2.平流层(1)概况：对流层顶——50～55千米在22～27千米高度有臭氧层(2)特点•气温下层——随高度变化很小30千米以上——随高度增高迅速上升•气流以平流运动为主有利于高空飞行吸收紫外线，保护人类环境3.高层大气特点：•空气稀薄、密度小、气压低•80～500千米的高空——若干电离层有利于无线电通信地球大气上界：2000—3000千米的高空大气分层划分范围主要特征温度变化大气运动与人类关系对流层平流层高层大气12KM50KM随高度升高而递减随高度升高而增加对流运动水平运动与人类关系最密切使人类免受紫外线伤害，利于高空飞行电离层利于无线电通讯(二)、大气的垂直分布一、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用（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*几个波段？2.太阳辐射最强部分的波长集中在*个光区？大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的温室效应二、大气对太阳辐射的削弱作用1、吸收作用O3吸收紫外线CO2、水汽吸收红外线大气的吸收作用有何特点？特点：具有选择性2、反射作用云层、尘埃特点：无选择性3、散射作用空气分子和微小尘埃特点：具有选择性作用形式参与作用的大气成分波长范围作用特点吸收反射散射臭氧(平流层)水汽、二氧化碳(对流层)紫外线红外线有选择性，大部分可见光可穿透云层、尘埃各种波长的光都被反射无选择性，反射光呈白色空气分子、微小尘埃蓝、紫色光最易被散射向四面八方散射，有选择性大气的保温作用大气上界地面地面增温射向宇宙空间大气吸收“太阳暖大地”“大气还大地”“大地暖大气”大气逆辐射射向地面太阳辐射大气吸收地面吸收射向宇宙空间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根据所学知识解释自然现象：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，夜间多云，气温又比晴天高？大气对太阳辐射的散射作用白天多云，反射作用强，太阳辐射被大量削弱。夜间多云，有利于增强大气逆辐射，利于地面保温。3、为什么晴朗的正午天空呈蓝色？4、在晚秋至早春，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？5、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？6、晴朗与阴天比较，*一个气温日较差小？为什么？7、要想夜晚气温较高，则白天和晚上的天气应各怎样？晴朗的夜晚大气逆辐射弱，地面热量散失多。人造烟幕能增强大气逆辐射，加强对地面的保温作用.阴天。原因：阴天多云，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温不会太高;夜晚，大气逆辐射作用强，气温不会太低。因为波长较短的蓝色光容易被散射。白天为晴天，晚上为多云天气。地面辐射是大气的主要的直接热源，太阳辐射则是形成地面辐射和大气辐射的能量源泉。（三）影响地面辐射的主要因素1.纬度因素——年平均正午太阳高度（三）、影响地面获得太阳辐射多少的因素纬度因素：纬度，年平均正午太阳高度，太阳辐射强度。太阳高度越，等量太阳辐射散布面积越，经过的大气路径越，太阳辐射被削弱越，太阳辐射强度越。下垫面因素：地面反射率其它因素：天气状况等。大小短少大低大大2.下垫面因素①不同性质地面对太阳辐射的反射率不同②不同地形对太阳辐射的吸收效果不同降水少、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。3.气象因素：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。温室效应太阳辐射——地面增温地面辐射——大气增温大气逆辐射——地面保温大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的保温效应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大气上界地面太阳辐射太阳辐射大气吸收、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大气的受热过程及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”大气增温解释下列现象：①夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。6、下列各图中，昼夜温差最小的是ABCD√７、沙漠地区气温日较差大的原因是•A、沙漠地区距离海洋远•B、沙漠地区反射率大•C、沙漠地区水汽少、云量少，大气的保温作用和削弱作用都小•D、沙漠地区大气中的固体杂质含量多√气压：在任何表面的单位面积上空气分子运动所产生的压力。通常用所测高度以上单位截面积的垂直大气柱的重量表示。B＞A大气上界地面ABHh近地面气压必大于高空。103010201010（hPa）BAC在地面受热均匀的情况下，等压线是水平的。等压线：由气压值相同的点连成的线。如果地面受热不均，气压和等压线又会有怎样的改变?二、全球气压带、风带的分布和移动（一）热力环流形成的原理能量来源：太阳辐射根本原因：太阳辐射纬度间的差异1.概念：由于地面冷热不均形成的空气环流2.形成过程：地面冷热不均空气垂直运动水平方向的气压差大气的水平运动热力环流高高低低低高地面受热(赤)冷却(极)冷却（极）城区气温高郊区气温低郊区气温低城市“热岛效应”城市风山谷风谷风山风海陆风高空的气压高低与地面相反注意：近地面低气压上升气流阴雨天气近地面高气压下沉气流晴燥天气高压、低压是针对同一水平面而言的。但不同高度上的高压数值不一定比低压数值大同一垂直面上：气压总是由高到低(从地面到高空)同一水平面上：温度高,气压低;温度低,气压高近地面低气压,高空必定是高气压近地面高气压,高空必定是低气压气压变化规律气流运动规律垂直方向：水平方向：热上升；冷下沉从高压流向低压等压线变化规律等压线向高空凸出为高压区等压线向低空凹进为低压区高高低低2000米等压面3124地面AB把1至4点按气压由高到低排序---------------绘出热力环流过程箭头A、B*受热，**却？1、3、4、2受热冷却HADBC右图中，弧线为等压线，虚线表示水平面。读图回答：（１）A、B两点，气压较低的是＿＿＿点，气温较高的是＿＿＿点。请在图中画出大气的垂直运动。（２）C、D两点中，气压较高的是＿＿＿点。请在图中画出大气的水平运动。（3）图上A、B、C、D四点当中，气压由高到低排列，依次为＿＿＿＿＿。ＢＢＤABDC•阅读课本48页活动：•思考•上海地区温度分布规律和原因•画出上海城区和郊区的空气运动方向完成课本48页“活动——思考”地区间的冷热不均大气的垂直运动同一水平面产生气压差大气水平运动风（二）大气的水平运动1．水平气压梯度力水平气压梯度力就是促使大气在水方向上由高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因，其方向是沿垂直于等压线的方向，由高压指向低压。水平气压梯度力的大小与水平方向上单位距离内的气压差有关，是决定风速的最重要因素。103010201010（hPa）方向：垂直于等压线，由高压指向低压AB风向形成风的直接原因：水平气压梯度力等压面：气压相等的曲面等压线：气压相等的线10101006100810021004100610081010AB等压线越密，水平气压梯度力越大风力越大?2．风向：风的来向3．风力：按风速划分的等级4．风形成的直接原因：水平气压梯度力5．影响风向的因素高空：水平气压梯度力、地转偏向力风向与等压线平行近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角10101008100610041002（hPa）气压梯度力风向地转偏向力地转偏向力方向：垂直风向北半球右偏南半球左偏只改变风向，不改变风速（hPa）1000100510101015气压梯度力风向地转偏向力摩擦力摩擦力方向：与风向相反减小风速影响风向形成风的几种作用力的比较：三种力力的方向对风向影响对风速影响水平气压梯度力垂直于等压线，由高压指向低压决定风向决定风速地转偏向力与风向垂直影响风向南左北右不影响风速摩擦力与风向相反影响风向减小风速影响风向的因素高空：水平气压梯度力、地转偏向力风向与等压线平行近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角拓展•在北半球近地面背风而立，高压在右后方，低压在左前方。•在北半球高空背风而立，高压在右，低压在左。风压定律（三）全球气压带和风带的分布三圈环流的形成及影响因素第一步：假设：地球表面性质均一地球不自转，无地转偏向力太阳直射赤道高低纬度受热不均水平气压梯度力赤道与极地间的闭合环流赤道南极北极赤道思考二由于地球在不停的自西向东自转，存在地转偏向力，迫使运动着的大气在北半球向右偏转，南半球向左偏转，这样能否形成单圈环流呢？第二步：假设：地球表面性质均一地球自转，有地转偏向力赤道低压带副热带高压带24副极地低压带76低纬环流中纬环流高纬环流1358910----三圈环流极地高压带极地东风西风东北信风南半球的三圈环流极地高压带副极地低压带副热带高压带赤道低压带极地东风东南信风盛行西风0°60°S30°S90°S思考三由于太阳直射点随季节变化，在南北回归线之间做有规律的运动，气压带和风带是否也跟着做相应的移动呢？23°26´N23°26´S66°34´S66°34´N0°----气压带、风带的南北移动结论：由于太阳直射点随季节变化而南北移动，导致气压带和风带在一年内也作周期性的季节移动。就北半球来说，大致是夏季北移，冬季南移。气压带风带在一年内有规律地南北移动，常使同一地区在不同季节出现完全不同的天气、气候状况气压带分布成因气流运动对气候的影响赤道低气压带赤道附近热力作用上升湿、热副热带高气压带南北纬30度附近动力作用下沉干、热副极地低气压带南北纬60度附近动力作用上升湿、温极地高气压带极地附近热力作用下沉干、冷风带分布风向对气候的影响北半球南半球低纬信风带赤道低压带与副热带高压带之间东北风东南风干燥中纬西风带副热带高压带与副极地低压带之间西南风西北风湿温极地东风带副极地低压带与极地高压带之间东北风东南风干冷三、气压带和风带对气候的影响复习：课本52页“活动1”由于风带、气压带分布以及移动，使得南北纬10°～20°之间，受信风带和赤道低气压带边缘交替控制，表现为干雨季分明的热带草原气候；在南北纬30°～40°之间的大陆西岸冬季被西风带控制，夏季被副高控制，表现为冬季温和多雨，夏季炎热干燥的地中海气候。阅读教材第53页(一)（一）大气活动中心找有什么？大气活动中心想为什么？形成原因项目7月（夏季代表）1月（冬季代表）陆地（热容量小）气温气压海洋（热容量