大气环境(讲课用)

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,*,第二章 自然环境中的物质运动和能量交换,1,大气的组成和垂直分布,对流层大气的受热过程,全球气压带、风带的分布和移动,气压带风带对气候的影响,常见的天气系统,2,大气的组成,和垂直分布,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,成云致雨的必要条件；对地面保温,大气组成,主 要 作 用,干,洁,空,气,O,3,N,2,O,2,CO,2,3,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？,4,大气的组成和,垂直分布,对流旺盛近地面，,高度增来温度减，,只因热源是地面；,天气复杂且多变，,风云雨雪较常见,气温初稳后升热,只因层中臭氧多,水平流动天气好,高空飞行很适合,O,3,电离层,中间层顶到五百,氧原吸紫增温快,地球束缚引力小,空气质点往外跑,5,高度分布,气温垂直分布及原因,对流层,平流层,气温随高度增加而,递减，,-0.6,o,C/100m,气温随高度增加而迅速增加,低纬,17,18km,中纬,10,12km,高纬,8,9km,对流层顶到,5055km,平流层顶至,20003000km,垂直分层,高层大气,水平运,动为主,大气运,动特征,对流运,动显著,依据：温度、密度和大气运动状况 （自下向上）,学法指导：大气的垂直分层,6,( ),A. ,B. ,C. ,D. ,课堂演练,1,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。,（,1,）图中正确表示大气层气温垂直变化的,曲线是,B,7,( ),A.,层顶部,B. ,层底部,C. ,层中部,D. ,层,课堂演练,1,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。,（,2,）对短波通信具有重要意义的电离层位于,D,8,对流层大气的受热过程,大气对太阳辐射的,削弱,作用,吸收作用,散射作用,反射作用,9,大气对太阳辐射的,削弱,作用,对流层大气的受热过程,10,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,大气对太阳辐射的,削弱,作用,这些光线经过大气时被大气削弱的情况是否相同，为什么？,对流层大气的受热过程,11,臭氧吸收紫外线,氧原子吸收紫外线,大气上界,地 面,对流层,平流层,高层大气,吸收作用：,二氧化碳、水汽吸收红外线,特点,有选择性,12,为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？,地面,波长较短的蓝色光被大气中的,空气分子和尘埃,所散射，因此天空呈现蔚蓝色。,特点：,有选择性,波长越短，散射能力越强,蓝光、紫光,嘴容易被散射,散射作用,13,反射,作用：,14,反射,作用：,云层、颗粒较大的尘埃,特点,无选择性,15,大气对太阳辐射的削弱作用,吸收作用,散射作用,反射作用,臭 氧,水汽,二氧化碳,空气分子微小尘埃,云层、尘埃,紫外线,红外线,蓝色光,紫色光,各种波长基本被散射,有选择性,有选择性,无选择性,16,对流层大气的受热过程,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？,17,射向宇宙空间,太阳辐射,地 面,地面增温,地面吸收,地面反射,大气吸收,大气反射,大气散射,大气上界,地面辐射,大气吸收,大,气,增,温,“太阳暖大地”,“大气还大地”,“大地暖大气”,大气辐射,射向地面,射向宇宙空间,潜热输送,湍流输送,大气的保温效应,18,探究活动：,1、深秋至第二年早春,季节,，霜冻为什么出现在晴朗的夜晚？,2,、每年秋冬季节，我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法，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。,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，因而是地理的蔬菜免遭冻害。,19,对流层大气的受热过程,影响地面辐射的主要因素,纬度位置,下垫面,20,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？,对流层大气的受热过程,影响地面辐射的主要因素,21,对流层大气的受热过程,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,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,),22,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,资料,：,月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达,127,0,C,，夜晚则降到,-183,0,C,，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。,23,昼,夜,（,1,）白天多云时，由于云层对太阳辐射的,作用增强，到达地面的太阳辐射强度,，,所以地面温度比晴天,。,（,2,）夜间多云时，由于云层,地面长波辐射，,并使大气,作用增强，补偿了地面,辐射损失的热量，所以地面温度比晴天,。,晴天与阴天比昼夜温差,晴天,阴天,反射,减弱,低,吸收,逆辐射,高,24,