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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,大气环境,第三节,二、对流层大气的受热过程,三、全球气压带、风带的分布和移动,四、气压带和风带对气候的影响,五、常见的天气系统,一、大气的组成和垂直分层,一、大气的组成和垂直分层,(,一,),大气的组成,(,二,),大气的垂直分层,低层大气组成,体积（,%,）,作用,干洁空气,N,2,78,地球生物体内蛋白质的重要组成部分,O,2,21,人类和一切生物维持生命活动所必需的物质,CO,2,0.033,绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用,O,3,很少,能吸收太阳紫外线，对地球上的生物起着保护作用,水汽,很少,产生云、雨、雾、雪等天气现象；影响地面和大气的温度,固体杂质,很少,作为凝结核，是成云致雨的必要条件,(,一,),大气的组成,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？,气温（,）,高度（千米）,50,12,高,层,大,气,平,流,层,对,流,层,宇宙火箭 人造卫星,极光,流星,气温垂直分布,积雨云,-100,60,20,-20,-60,(,二,),大气的垂直分层,范 围,气 温,大气运动,天 气,与人类关系,高层,大气,平流层,对流层,升,臭氧吸收紫外线,12-50,千米,臭氧保护生物利于高空飞行,平流运动为主,天气晴朗,降,地面是热源,对流运动为主,1-12,千米,天气复杂多变,最为密切,50,千米以上,电离层能反射,无线电波，对,无线电通讯有,重要作用,先降后升,(,二,),大气的垂直分层,想一想：,位于非洲中部的乞力马扎罗山，被称为“赤道上的,白雪公主,”，即地处热带，山顶却终年积雪，这是什么原因？,地 面,对流层顶,89KM,1718KM,89KM,赤道,北极,南极,一架飞机沿,10km,高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？,平流层,对流层,平流层,高纬：,8-9,千米,中纬：,10-12,千米,低纬：,17-18,千米,二、对流层大气的受热过程,（一）大气对太阳辐射的削弱作用,（二）地面辐射和大气辐射,（三）影响地面辐射的主要因素,假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有百分之四十七，这是什么原因造成的？,（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哪几个波段？,2.,太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？,（一）大气对太阳辐射的削弱作用,太阳辐射,总体波长范围：,0.15,4,微米,紫外光,可见光,红外光,占太阳辐射能比例,7,50,43,波长,（微米）,小于,0.175,0.175,0.40,0.40,0.76,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,思考,：,1.,大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？各有什么特点？,2.,为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？,1,、大气对太阳辐射的,吸收作用,地 面,高层大气,平流层,对流层,臭氧大量吸收波长大于,0.175,微米的紫外线,二氧化碳、水汽吸收红外线,选择性,氧原子吸收波长小于,0.175,微米的紫外线,2,、大气对太阳辐射的,反射作用,：,参与的大气成分：,特点：,3,、大气对太阳辐射的,散射作用,：,参与的大气成分：,云层、尘埃,无选择性,空气分子和微小尘埃,特点：,具有选择性,云层越厚，云量越多，反射越强。,因此，白天多云，气温不会太高,云多，反射强。,波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。,解释红灯停、,绿灯行的科学依据,3,、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,、多云的白天比较凉爽,1,、晴朗的天空呈现蔚蓝色,解释下列现象：,（二）地面辐射和大气辐射,太阳辐射,100%,大气上界,太阳常数,8.24J,cm,2,min,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,：,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？,大气上界,地面,地面增温,地,面,辐,射,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”,太阳辐射,大气吸,收,地,面,吸,收,潜热输送,湍流输送,射向宇宙空间,大,气,辐,射,大气逆辐射,（二）地面辐射和大气辐射,我国北方在冬季为什么用烟雾笼罩大白菜？,深秋至第二年早春季节，霜冻为什么 多 出 现 在 晴 朗 的 夜 里？,分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖一些？,云层增强大气逆辐射作用,烟雾增强了大气逆辐射作用,大气逆辐射作用弱,大气的热力作用对地球生态系统的重要性：,1,、大气的热力作用，减少了气温日较差,2,、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件,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,1,玻,璃,温,室,效,应,思考,：,为什么玻璃温室会有保温效应？,（二）地面辐射和大气辐射,（三）影响地面辐射的主要因素,大气上界,A,B,太,阳,高,度,与,辐,射,强,度,思考,：,A,，,B,两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？,1,、纬度因素,太阳高度大小,太,阳,辐,射,不同性质地面的反射率,29,35,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,20,22,32,10,15,26,14,84,95,50,7(,平均,),2(,赤道,),（三）影响地面辐射的主要因素,2,、下垫面因素,反射率高低,3,、气象因素,日照时数长短等,根据所学知识解释自然现象：,1,、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？,2,、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？,（白天云层具有很强的反射作用）,（夜间云层可以增强大气逆辐射）,（赤道地区地面热,空气对流旺盛，多云雨，,云量多，大气的反射作用强）,3,、,某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从大气的热力作用分析，哪一个气温日较差小？为什么？,（今天,.,多云天气，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）,4,、我国漠河冬季气温比拉萨低，但夏季气温比拉萨高，有关形成的原因的叙述，正确的是,( ),冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响,夏季，漠河太阳辐射时间长，获热量增多,青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射少，故气温低,青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐射的能力差，夏季气温低,A B C D,D,三、全球气压带、风带的分布和移动,（一）热力环流形成的原理,（二）大气的水平运动,（三）全球气压带和风带的分布,（四）全球气压带和风带的移动,（一）热力环流形成的原理,冷,热,不,均,引,起,热,力,环,流,思考,：,一般情况下，受热地区近地面的气压和高空的气压分别会产生什么变化？为什么？,城,郊,之,间,的,热,力,环,流,（一）热力环流形成的原理,思考,：,你能解释城市与郊区间产生热力环流的原理吗？,山谷风,谷风,山风,海陆风,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,大气水平运动的原动力，是形成风的直接原因。影响风向和风速。,（百帕）,1000,1005,1010,水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由,高压区,流向,低压区,的力，叫水平气压梯度力。,水平气压梯度力：,水平气压梯度力,方向：,垂直于等压线，由高气压指向低气压。,影响：,同一地图中等压线密集处水平气压梯度力大，风也大。,（二）大气的水平运动,1008,1010,1006,1004,1002,1000,（百帕）,高空风的形成,在,水平气压梯度力,与,地转偏向力,共同作用下形成的风,风向,平行于,等压线,北半球,地转偏向力,气压梯度力,地转偏向力,方向：,影响：,垂直于运动方向，北右南左。,只改变风向，不改变风速。大小与风速成正比。,风向,地转偏向力,（百帕）,1000,1005,1010,（北半球）,风向,地面摩擦力,水平气压,梯度力,三种力共同作用下,风向与等压线成一夹角，并且摩擦力越大，夹角越大。,地面摩擦力,:,近地面风的形成,方向：,影响：,与空气运动方向（风向）相反，,大小取决于地表的粗糙程度,减小风速,风,的,形,成,（二）大气的水平运动,思考,：,高空的风分别受到哪些力的作用，这些力分别有什么特点？,水平气压梯度力,地转偏向力,风向垂直于等压线,（赤道上空的风,),(,垂直于风向，使北半球风向右偏,南半球风向左偏,),地面摩擦力,大气作水平运动所受作用力,二力平衡,风向平行于等压线,(,高空风,),三种力共同作用下,风向与等压线成一夹角,(,近地面风,),1500,米,（与风向相反）,（垂直于等压线，由高气压指向低气压）,形成风的作用力,作用力,方向,意义,水平气压梯度力,垂直于等压线，指向低压,大气水平运动的原动力，水平气压梯度力越大，风速越大。,地转偏向力,与风向垂直（北半球在风向右侧，南半球在左侧）,只改变风向，不影响风速,大小与风速成正比。,摩擦力,与风向方向相反,既减小风速，又改变风向（摩擦力越大，风速减小越多，风向与等压线夹角越大。）,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,关于风向与风速的判断,（,1,）风向判断,判断风向掌握以下几点：,气压梯度力与等压线的关系,垂直，由高压指向低压；,地转偏向力与风向的关系,垂直（北半球在右侧，南半球在左侧）；,摩擦力与风向的关系,方向相反；,风向与等压线的关系,高空平行，近地面相交。,（,2,）风力（风速）判断,同一等压线图中，等压线越密集的地方，气压梯度力越大，风（力）速越大；等压线越稀疏，气压梯度力越小，风速越小。,在不同等压线图中，通过换算比例尺大小、等压距大小来比较单位距离气压差，单位距离气压差越大，风速越大。,北风二级,南风八级,东风三级,西风二级,西北风四级,西南风十级,东北风三级,东南风六级,地面冷热不均引起大气的运动,形成热力环流，太阳辐射在地表分布不均，那么是否存在全球范围的大气运动呢？,（三）全球气压带和风带的分布,0,30,N,60,N,90,N,地球不自转、地表均一、太阳直射在赤道上,-,单圈环流,赤 道 低 压 带,极地高压带,G,G,D,D,假设：,赤道温度高，极地温度低,单圈环流,现实中，赤道和极地之间的热力环流是否存在？,想一想：,赤 道 低 压 带,极地高压带,副热带高压带,东北信风带,2,4,副极地低压带,中纬西风带,极地东风带,7,6,中纬环流,高纬环流,1,3,5,8,9,10,考虑地球自转、地表均一、太阳直射点在赤道上,-,三圈环流,假设：,极锋,低纬环流,课堂活动：,你能否根据前面的讲述，将南半球的三圈环流画出来？,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,0,60S,30S,90S,赤 道 低 压 带,副热带高压带,副热带高压带,副极地低压带,副极地低压带,极地高压带,极地高压带,东,北,信,风,中,纬,西,风,极地东风,东,南,信,风,中,纬,西,风,极 地 东 风,地球上的气压带和风带,拓展,设问,1,：赤道低气压带、副极地低气压带、极地高气压带、副热带高气压带的形成原因相同吗？,0,60N,30N,90N,赤道低气压带,副热带高气压带,极地高气压带,副极地低气压带,G,D,G,G,G,D,D,D,北半球的三圈环流,设问,2,：高气压控制下的天气与低气压控制下的天气相同吗？如果不同，有什么不同？,拓展,0,60N,30N,90N,赤道低气压带,副热带高气压带,极地高气压带,副极地低气压带,G,D,G,G,G,D,D,D,北半球的三圈环流,2326N,2326S,6634S,6634N,0,考虑地转偏向力、太阳直射点位置的移动，地表均一,-,气压带、风带的南北移动,假设：,（四）全球气压带和风带的移动,风,带,和,气,压,带,移,动,66.5 ,23.5 ,0 ,23.5 ,66.5 ,高气压带,低气压带,太阳直射,北回归线,太阳直射,赤道,太阳直射,南回归线,思考,：,全球气压带和风带的移动有什么规律？,四、气压带和风带对气候的影响,（二）气压带、风带季节移动与,大气活动中心,（三）气压带、风带季节移动与,季风环流,（一）气压带、风带与气候,四、气压带和风带对气候的影响,探,究,气,压,带,风,带,移,动,对,气,候,影,响,（一）气压带、风带季节移动与,大气活动中心,思考,：,7,月份，南北半球副热带高气压带的分布状况有什么不同，导致的原因是什么？,观,察,7,月,份,全,球,气,压,分,布,思考,：,1,月份，北半球的副极地低压带为什么不呈带状分布？,观,察,1,月,份,全,球,气,压,分,布,（一）气压带、风带季节移动与,大气活动中心,甲,乙,探,究,东,亚,南,亚,季,风,环,流,（二）气压带、风带季节移动与,季风环流,思考,：,1),甲、乙两图，哪幅属于,1,月？哪幅属于,7,月？说出判断理由。,2),为什么会出现上述两图中的气压与风向的分布？,地区,季节,大气活动中心,成因,季风,气候特征,东亚,夏季,冬季,南亚,夏季,冬季,探,究,东,亚,南,亚,季,风,环,流,（二）气压带、风带季节移动与季风环流,活动,：,对比分析东亚与南亚季风环流的差异，完成上表。,五、常见的天气系统,（一）锋面系统与天气,（二）低气压、高气压系统与天气,（一）锋面系统与天气,锋,的,组,成,思考,：,1),锋面两侧的空气性质有什么区别,?,2),锋面附近常伴有云、雨、大风等天气，你能解释其原因吗？,（一）锋面系统与天气,冷,锋,与,天,气,思考,：,1),冷锋两侧的气团如何运动？,2),冷锋形成的降水主要分布在锋的什么位置？,3),根据冷锋的情况，推测出暖锋的气团运动方向和降水范围,广州市,4,月,15,日,4,月,18,日锋面过境天气情况表,日期,气压,(,hpa,),降水,(mm),气温,(),4.15,1012,1,23.6,4.16,1013,3,23.5,4.17,1009,68,25,4.18,1008,1,29.5,根据资料判断在广州过境的锋面是冷锋还是暖锋。,（一）锋面系统与天气,探,究,判,断,锋,的,性,质,我国某城市,2,月,4,日,8,日锋面过境天气情况表,根据资料判断在该地过境的锋面是冷锋还是暖锋。,日期,气温,(),气压,(,hpa,),天气状况,2,月,4,日,12,1022,晴，,1-2,级偏北风,2,月,6,日,8,1024,雨夹雪，,4-6,级偏北风,2,月,8,日,2,1028,多云转晴，,2-3,级偏北风,探,究,判,断,锋,的,性,质,（一）锋面系统与天气,1030,1020,1010,水平气压梯度力,实际风向,（二）低气压、高气压系统与天气,低,气,压,系,统,与,天,气,思考,：,1),图中闭合等压线的数据有什么变化？说明其中心气压如何？,2),根据实际风向与水平气压梯度力的关系，判断它所属的半球。,3),图中的气流在水平方向上如何运动？,（二）低气压、高气压系统与天气,观,察,气,压,系,统,与,天,气,右键单击后选择弹出菜单中的“播放”观看动画,（二）低气压、高气压系统与天气,气流状况,气 旋,反气旋,气压状况,气,流,水平方向,垂直方向,天气状况,探,究,气,旋,反,气,旋,将上页中探究的内容填在表中,2003,年资料：,长沙自,6,月,29,日以来，出现了持续晴热高温天气。截止,8,月,10,日，,35,摄氏度以上的高温日有,34,天，其中,7,月,11,日至,8,月,3,日更是连续,24,天出现,35,摄氏度以上高温；,8,月,2,日长沙日最高气温达到,40.6,摄氏度，持续高温为近,50,年来所罕见。,长沙持续的高温天气是由哪种天气系统引起的,?,（二）低气压、高气压系统与天气,探,究,气,旋,反,气,旋,（二）低气压、高气压系统与天气,影响我国天气的锋面气旋,锋,面,气,旋,系,统,与,天,气,（二）低气压、高气压系统与天气,(1),图中,A,、,B,、,C,、,D,四地中，目前在冷气团控制下的是,_,，在暖气团控制下的是,_,。,(2),此时,A,、,C,两地各吹什么方向的风？,(3) A,、,B,、,C,、,D,四地中， 目前最可能发生降水的是,_,。,(4),未来一段时间内，,B,、,D,两地的天气将发生什么样的变化？,探,究,锋,面,气,旋,与,天,气,世界气候类型,附一,不同气候类型的分布及图表数据,附二,
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