八、大气的垂直分层与对流层大气的热状况

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,*,*,*,大气的垂直分层,对流层大气的热状况,考纲,解读,考查角度,大气的组成和垂直分层,了解大气的组成和垂直分层,以各种航空航天事件为背景，考查对流层、平流层的特点及对人类活动的影响；考查对流层的逆温现象及其对人类生产生活的影响。,考纲解读,考纲解读,考查角度,大气热状况,大气运动,能说出大气的受热过程，理解大气的削弱作用及保温作用；理解热力环流的形成原理，大气水平运动的影响因素，风向、风力与等压线之间的关系；,结合探月工程考查月球的温度变化，通过事例分析热力环流形成的原因；等压线图的判读，风向的判断及风力大小的比较。,考点一 大气的垂直分布及气温分布规律,2,、各大气层的基本特征：,随,高度增加而递减,随高度增,加而增加,地面是大气直接热源,臭氧吸收太阳紫外线增温,对流运动显著,平流,运动为主，大气稳定,复杂,多变,天气,晴朗,与,人类关系,最密切,人类免受紫外线伤害；利于高空飞行。,有电离层，能反射无线电波，利于无线电通信,无,1,、分层依据：,温度、密度和大气运动状况垂直变化,随高度增,加先降后升,大气,分层,气温垂直变化,规律,原因,空气,运动,天气,现象,与,人类的,关系,对流层,平流层,高层,大气,X,年,X,月,X,日（北京时间）神舟,X,号载人飞船在,X,发射升空。,1,下列图示能正确反映“神舟,X,号”在升空过程中经历的大气环境状况的是（）,B,X,年,9,月,28,日（北京时间）神舟,X,号载人飞船在,X,发射升空。飞船升空后,1,个月内，正午旗杆影子渐短的是（）,A,布琼布拉（约,3,2S,）,B,曼谷（约,13,5N,）,C,巴西利亚（约,15,5S,）,D,科伦坡（约,6,6N,）,思考：为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？,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,大量吸收波长小于,0.175,微米的,紫外线,二氧化碳、水汽,吸收,红外线,特点：有选择性,大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分 可见光能够透过大气到地面,氧原子吸收波长小于,0.175,微米的紫外线,考点二 大气对太阳辐射的削弱作用,夏季，多云的白天，气温不会,_,2.,反射作用：,(2),特点：,(3),影响因素：,云层的密度、厚度,、,颗粒大小、分布高度,(1),参与的大气成分：,太高,云层、颗粒较大的尘埃,无选择性,3.,散射作用,一般具,有选择性,：,晴朗的天空呈现蔚蓝色,(1),参与的 大气成分：,空气分子和微小尘埃,(2),特点：,波长越接近发生散射颗粒的大小，散射能力越强,蓝光、紫光最容易被散射,考点,2,大气对太阳辐射的削弱作用,作用形式,参与作用的大气成分,波长段,作用特点,实例,吸,收,臭氧,(,平流层,),紫外线,吸收强烈,有选择性,对可见光吸收的很少,平流层气温随海拔高度增加而上升,水汽、,CO,2,(,对流层,),红外线,作用形式,参与作用的大气成分,波长段,作用特点,实例,反射,较大颗粒尘埃、云层,各种波长同样被反射,无选择性,云层越厚,反射越强,夏季多云的,白天,气温,不会太高,(,偏低,),散射,空气分子、微小尘埃,较短的可见光,(,蓝光、紫光,),向四面八方散射,有选择性,晴朗的天空呈蔚蓝色,颗粒较大的尘埃、雾粒、小水滴,各种波长同样被散射,无选择性,阴天的天空灰蒙蒙的,(,续表,),射向宇宙空间,太阳辐射,地 面,地面增温,地面吸收,大气反射,大气散射,34,19,47,100,地面反射,大气吸收,大气上界,地面辐射,大气辐射,75,95,考点三 大气对地面的保温作用,大气逆辐射,大气吸收,1.,地面辐射,地面以电磁波形式把热量向外辐射。,地面吸收太阳辐射，温度升高，辐射增强。,(3),地面辐射是红外线,（长波辐射）,(1),概念：,对流层大气中的水汽和二氧化碳大量吸收地面红外线长波辐射，地面放出的热量绝大部分保存在大气中。,(2),方向：,向上,地面辐射是对流层大气的直接热源,影响地面辐射的主要因素是地面温度，地温取决于,(1),到达地面的太阳辐射多少,(2),下垫面性质（比热与反射率）,太阳高度、,海拔、大气状况（,解析,）,反射的越多，地面得到的越少，地面辐射就越少。,影响因素解析,(1),太阳高度,太阳高度角越大的地区，太阳辐射经过大气的路程越短，被大气削弱的越少，到达地面的太阳辐射越多（,单位面积地面获热多）,(2),海拔,(3),大气状况,海拔越高，大气越稀薄，对太阳辐射的削弱就越少，到达地面的太阳辐射越多,大气中云雾越多，尘埃越多，对太阳辐射的削弱就越多，到达地面的太阳辐射越少,B,2.,大气辐射,大气吸收地面红外线长波辐射，温度增高，同时又把热量向外辐射称为大气辐射。,(2),大气辐射是红外线,长波辐射,(3),方向,(1),概念：,向上：射向宇宙空间,向下：射向地面,(,大气逆辐射,),3.,大气逆辐射,(2),影响因素,:,(1),大气逆辐射把热量还给地面,保温作用,云、雾,云层越厚、云量越多，大气逆辐射越强，保温作用越好。,射向地面,射向宇宙空间,大气吸收,太阳辐射,地面增温,大气削弱,大气反射,大气散射,34,19,47,100,地面反射,大气吸收,大气上界,地面辐射,大气辐射,“,大气还大地,”,75,95,大气热力作用小结,“,太阳暖大地,”,“,大地暖大气,”,大气的热力作用,大气对太阳辐射的削弱作用,大气保温效应,太阳辐射,大气,地面,大气逆辐射,地面辐射,源热接直,直接热源,吸收作用（少）,反射作用,散射作用,削弱作用,宇宙空间,影响白天气温的高低,影响夜间温度的高低,应用,1.,下面是大气对地面的保温作用示意图，据此回答,图中太阳辐射、地面辐射、大气辐射、大气逆辐射的数码代号按顺序依次是,(),A B C D,C,2,、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，漠河太阳高度更大，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,B,D,B,D,能力提升对流层大气气温的分布及影响因素,例,1,.,同一经纬度“高处不胜寒”的原因是（）,A.,气压低,B.,空气稀薄,C.,到达的太阳辐射少,D.,到达的地面辐射少,D,1.,气温的垂直分布规律,海拔每升高,1000,米，气温降低,6,0,C,。,地面辐射是对流层大气的直接热源,例,1,北京奥运圣火经过我国境内的珠峰北坡各营地到达峰顶，于北京时间,2008,年,5,月,8,日,9,时,17,分点火成功。读珠峰登顶营地示意图，结合所学知识回答问题。,点火成功时峰顶气温为零下,29.6,，此时气温为零下,26.3,的营地最有可能为,(),A.,突击营地,B.,前进营地,C.C4,营地,D.,大本营,A,2.,逆温对天气和大气污染的扩散的影响,1,、辐射逆温，,是地面长波辐射冷却而形成的。在晴朗无风的夜晚，地面辐射减弱，地面大气迅速冷却，上层大气降温较慢，形成逆温。一天中逆温层在黎明时最厚。逆温层冬厚夏薄。易出现于中高纬地区，是最常见的逆温类型。,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迅速降温，上层空气因距离较远，降温较少，于是产生逆温。逆温的强弱主要由暖空气和冷地表面的温差决定。,3,、锋面逆温，,是暖空气运移到冷 空气之上，形成冷暖相交的锋面，如果锋面上下暖冷空气的温度差较大，则形成逆温。,4,、地形逆温，,是局部地形条件引起的。在山谷和盆地中，由于山坡散热快，晚上较重的冷空气，沿山坡流 动，聚集在山谷底部，由此形成下部是冷气层、上部是暖气层。,逆温现象：对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象，,称为逆温。逆温是对流层中气温垂直分布的一种特殊现象。,逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候，,如冬季的早晨。逆温现象使空气对流运动减弱，,大气中的污染物不易扩散，大气环境较差。,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。读图回答第下题。,由图中信息可分析出,A,、大气热量直接来自太阳辐射,B,、,12,时、,15,时出现逆温现象,C,、,5,时、,20,时大气较稳定,D,、气温日较差自下而上增大,C,例,2,图甲是“某城市风向频率圈”，图乙是“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,(1),(2),题。,(1),该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，最合适的厂址应布局在城市的,(),A.,东北方,B.,西南方,C.,东南方,D.,西北方,B,解析：火电厂污染大气，应该布局在城市最小风频的上风向。读图知最小风频为西南风。,(2),该发电厂烟囱的设计高度应不低于,(),A.50,米,B.75,米,C.100,米,D.150,米,解析：图乙反映了一次逆温从形成到结束的过程，由图中可以看出逆温层最高的高度是,100m,。逆温层大气上热下冷，空气不易对流，不利于废气的扩散，因此该地火电厂烟囱的高度应不低于,100,米。,C,【,思考,】,为什么正午太阳辐射最强的时候却不是气温最高的时候？,-,最强太阳辐射转化为最强地面辐射需要一段时间，而最强地面辐射转化为最高气温又需要一段时间。,根据上述日变化的规律，,试绘制太阳辐射、地面,辐射和气温的日变化坐,标曲线图。,Q,或,日出,正午,日落,子夜,(2010,北京卷节选,)39.,随着世界经济的发展，二氧化碳的排放量不断增加。目前，碳排放已成为全球普遍关注的问题。,图,13,是,21,世纪初某年世界部分国家碳排放状况分布示意图。据图回答第,(2),题。,(2),在美国、俄罗斯、法国、印度四国中任选一个国家，指出该国相对于中国的碳排放特点。,(4,分,),(3),说明大气中二氧化碳浓度增加对大气受热过程的影响。,(8,分,),答案：,(2),美国碳排放总量和人均排放量均较多；或俄罗斯碳排放总量较少，人均排放量较多；或法国碳排放总量较少，人均排放量较多；或印度碳排放总量较少，人均排放量较少。,(,四选其一,),答案：,(3),二氧化碳浓度增加，使大气吸收地面长波辐射能力增强，增加了大气逆辐射，导致气温上升,(,或温室效应增强，或大气保温作用增强,),。,