2.3大氣的組成、垂直分布和熱力作用

1、大氣的組成和垂直分布大氣的組成和垂直分布一、大氣的組成成分及其作用一、大氣的組成成分及其作用三大組成成分作 用干潔空氣干潔空氣氧氧氮二氧化碳二氧化碳臭氧臭氧一切生物維持生命活動(dòng)所必須的物質(zhì)一切生物維持生命活動(dòng)所必須的物質(zhì)含量含量78%、組成生物體的基本成分、組成生物體的基本成分光合作用的原料、光合作用的原料、“溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)”吸收紫外線，吸收紫外線，“地球生命的保護(hù)傘地球生命的保護(hù)傘”成云致雨成云致雨的必要條件、的必要條件、強(qiáng)烈吸收長(zhǎng)波輻射，影響氣溫強(qiáng)烈吸收長(zhǎng)波輻射，影響氣溫成云致雨成云致雨的必要條件的必要條件水水 汽汽固體雜質(zhì)固體雜質(zhì) 1 1、在自然狀態(tài)下、在自然狀態(tài)下 由于人類文明的進(jìn)步

2、，工業(yè)化進(jìn)程由于人類文明的進(jìn)步，工業(yè)化進(jìn)程的加快，地球大氣成分發(fā)生了變化的加快，地球大氣成分發(fā)生了變化CO2含量增加含量增加全球變暖（溫室效應(yīng)）全球變暖（溫室效應(yīng)）so2含量增加含量增加酸雨酸雨 大量燃燒大量燃燒煤、石油等礦煤、石油等礦物燃料；毀林物燃料；毀林 大量制冷劑大量制冷劑的使用使的使用使氟氯烴氟氯烴的含量從無到有的含量從無到有不斷增多不斷增多臭氧含量不斷降低：臭氧含量不斷降低：臭氧層空洞臭氧層空洞【危危害害 】處于處于80500km高空的電離層能高空的電離層能反射地面的無線反射地面的無線電短波電短波.氣溫初穩(wěn)后升熱氣溫初穩(wěn)后升熱只因?qū)又谐粞醵嘀灰驅(qū)又谐粞醵嗨搅鲃?dòng)天氣好水平流動(dòng)天氣好

3、高空飛行很適合高空飛行很適合氣溫隨高度的增氣溫隨高度的增加而遞減，加而遞減，緯度不同厚度變；緯度不同厚度變；天氣復(fù)雜且多變，天氣復(fù)雜且多變，風(fēng)云雨雪較常見風(fēng)云雨雪較常見對(duì)流層平流層高層大氣電電離離層層大氣的垂直分層大氣的垂直分層垂直分垂直分層層高度分布高度分布?xì)鉁卮怪狈植技霸驓鉁卮怪狈植技霸虼髿膺\(yùn)動(dòng)特征大氣運(yùn)動(dòng)特征平平流流層層對(duì)對(duì)流流層層低緯低緯_-中緯中緯_高緯高緯_1718km1012km89km對(duì)流層頂?shù)綄?duì)流層頂?shù)?055km平流層頂至平流層頂至20003000km1、氣溫隨高度增加而遞減、氣溫隨高度增加而遞減 （0.6oC/100m）1、氣溫隨高度增加、氣溫隨高度增加而迅速增加而迅

4、速增加對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著對(duì)流運(yùn)動(dòng)顯著1、水平運(yùn)動(dòng)為主水平運(yùn)動(dòng)為主2、主要的直接熱源是、主要的直接熱源是_地面地面高層高層大氣大氣大氣質(zhì)量的大氣質(zhì)量的3/4幾乎幾乎全部的水氣、雜質(zhì)全部的水氣、雜質(zhì)天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變天氣現(xiàn)象復(fù)雜多變與人類關(guān)系最密切與人類關(guān)系最密切2、主要靠、主要靠O3吸收吸收太陽紫外太陽紫外線線增溫增溫2、水氣、雜質(zhì)少，水氣、雜質(zhì)少，能見度好，利于能見度好，利于高高空飛行空飛行。1、大氣密度很小，氣壓很低、大氣密度很小，氣壓很低2、有電離層能反射無線電短波、有電離層能反射無線電短波 補(bǔ)充：補(bǔ)充：大氣的逆溫現(xiàn)象大氣的逆溫現(xiàn)象 1對(duì)流層氣溫的垂直遞減率：對(duì)流層大氣平均對(duì)流層氣溫的垂直遞減率：

5、對(duì)流層大氣平均每上升每上升100m，氣溫降低，氣溫降低0.6。若氣溫隨高度增加若氣溫隨高度增加而而增高增高，則稱之為逆溫現(xiàn)象。，則稱之為逆溫現(xiàn)象。 2輻射逆溫輻射逆溫：常發(fā)生在晴朗無云或少云的夜間，由于近地面常發(fā)生在晴朗無云或少云的夜間，由于近地面氣層氣溫迅速下降，高層氣溫降溫較慢而形成逆溫稱為輻射逆溫。氣層氣溫迅速下降，高層氣溫降溫較慢而形成逆溫稱為輻射逆溫。此現(xiàn)此現(xiàn)象黎明前最強(qiáng)。象黎明前最強(qiáng)。 3鋒面逆溫鋒面逆溫：在鋒面上，如果冷暖空氣的溫度差比較顯著在鋒面上，如果冷暖空氣的溫度差比較顯著,也也可出現(xiàn)逆溫。可出現(xiàn)逆溫。 4 4地形逆溫地形逆溫：在盆地和谷底中，由于山坡散熱快，冷空氣循山在盆

6、地和谷底中，由于山坡散熱快，冷空氣循山坡下沉到谷底，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而形成逆坡下沉到谷底，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而形成逆溫。溫。 5.影響：影響：逆溫現(xiàn)象逆溫現(xiàn)象會(huì)阻礙空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)的發(fā)會(huì)阻礙空氣垂直對(duì)流運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，使大量煙塵、水汽凝結(jié)物聚集在它的下面，使能展，使大量煙塵、水汽凝結(jié)物聚集在它的下面，使能見度變?nèi)?，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的大氣污染事件，如城市中見度變?nèi)?，甚至出現(xiàn)嚴(yán)重的大氣污染事件，如城市中的光化學(xué)煙霧，由于盆地的光化學(xué)煙霧，由于盆地(谷地谷地)地形使逆溫現(xiàn)象得到地形使逆溫現(xiàn)象得到加強(qiáng)，加上盆地地形閉塞，加強(qiáng)，加上盆地地形閉塞，不利于污染物擴(kuò)散不利于污

7、染物擴(kuò)散，因此，因此，不宜布局有污染的工廠。此外，在城市中早晨鍛煉的不宜布局有污染的工廠。此外，在城市中早晨鍛煉的時(shí)間不宜過早，特別是冬季，以日出后一段時(shí)間為宜。時(shí)間不宜過早，特別是冬季，以日出后一段時(shí)間為宜。【例【例1】(2006江蘇江蘇)圖甲是圖甲是“某城市風(fēng)向某城市風(fēng)向頻率圖頻率圖”，圖乙是，圖乙是“該城市冬季近地面層該城市冬季近地面層不同時(shí)刻氣溫隨高度變化過程示不同時(shí)刻氣溫隨高度變化過程示意圖意圖”，讀圖回答，讀圖回答(1)(2)題。題。 (1)該城市計(jì)劃新建以該城市計(jì)劃新建以煤煤為燃料的火力為燃料的火力發(fā)電廠，最合適的廠址應(yīng)布局在城市發(fā)電廠，最合適的廠址應(yīng)布局在城市的的 ( ) A東

8、北方東北方 B西南方西南方 C東南方東南方 D西北方西北方(2)該發(fā)電廠煙囪的設(shè)計(jì)高度應(yīng)不低于該發(fā)電廠煙囪的設(shè)計(jì)高度應(yīng)不低于 ( )A50米米 B75米米 C100米米 D150米米BC2在風(fēng)速大致相同，而氣溫垂直分布不同的在風(fēng)速大致相同，而氣溫垂直分布不同的A、B、C、D四種情況，最有利于某工廠四種情況，最有利于某工廠68m高的煙囪煙塵擴(kuò)散的高的煙囪煙塵擴(kuò)散的是是 ( )C復(fù)習(xí)提問：復(fù)習(xí)提問：、讀氣溫的垂直分布圖，回答下列問題、讀氣溫的垂直分布圖，回答下列問題 寫出圖中字母代表的大氣層的名稱寫出圖中字母代表的大氣層的名稱 A B C A B C 層層 部熱，部熱， 部部冷，氣流以冷，氣流以

9、運(yùn)動(dòng)為主。運(yùn)動(dòng)為主。 在、三層中：在、三層中：與人類關(guān)系最密切的是與人類關(guān)系最密切的是 層；現(xiàn)代飛機(jī)多在層；現(xiàn)代飛機(jī)多在 層層飛行，因?yàn)樵搶语w行，因?yàn)樵搶?； 。 層中有人類生存的天然層中有人類生存的天然屏障；屏障； 層中的電離層層中的電離層對(duì)無線電短波通訊有重要作用。對(duì)無線電短波通訊有重要作用。0-50-10050100溫度（溫度（）氣溫的垂直分布圖氣溫的垂直分布圖1250對(duì)流層對(duì)流層 平流層平流層高層大氣高層大氣下下上上對(duì)流對(duì)流A AB B天氣晴朗天氣晴朗大氣平穩(wěn)大氣平穩(wěn)B BC C三、大氣的熱力作用三、大氣的熱力作用1、大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用、大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用2、大氣的保溫效應(yīng)

10、、大氣的保溫效應(yīng)大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用大氣對(duì)太陽輻射的削弱作用表現(xiàn)形式：大氣對(duì)太陽輻射的吸收表現(xiàn)形式：大氣對(duì)太陽輻射的吸收 大氣對(duì)太陽輻射的反射大氣對(duì)太陽輻射的反射 大氣對(duì)太陽輻射的散射大氣對(duì)太陽輻射的散射 大氣對(duì)太陽輻射的吸收作用大氣對(duì)太陽輻射的吸收作用地地 面面高層大氣高層大氣平流層平流層對(duì)流層對(duì)流層臭氧大量吸收紫外線臭氧大量吸收紫外線二氧化碳、水汽吸收二氧化碳、水汽吸收紅外線紅外線（選擇特性）（選擇特性）思考：思考：1 1、從臭氧、從臭氧、二氧化碳和水汽的二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大吸收作用，可知大氣吸收具有什么特氣吸收具有什么特性？性？2 2、為什么大氣直、為什么大氣直接吸收的太

11、陽輻射接吸收的太陽輻射能量是很少的？能量是很少的？（大氣對(duì)太陽輻（大氣對(duì)太陽輻射中能量最強(qiáng)的射中能量最強(qiáng)的可見光吸收得很可見光吸收得很少，大部分少，大部分 可見可見光能夠透過大氣光能夠透過大氣到地面）到地面）大氣對(duì)太陽輻射的反射作用：大氣對(duì)太陽輻射的反射作用：參與參與 的大氣成分：的大氣成分：特點(diǎn)：特點(diǎn)：大氣對(duì)太陽輻射的散射作用：大氣對(duì)太陽輻射的散射作用：1參與的大氣成分：參與的大氣成分：云層、塵埃云層、塵埃無選擇性無選擇性空氣分子和微小塵埃空氣分子和微小塵埃特點(diǎn)：特點(diǎn)：具有選擇性具有選擇性2參與的大氣成分：參與的大氣成分：顆粒較大的塵埃顆粒較大的塵埃特點(diǎn)：特點(diǎn)： 無選擇性無選擇性影響削弱作用

12、的因素：、太陽高度、太陽高度大大削弱作用削弱作用強(qiáng)強(qiáng)小小削弱作用削弱作用弱弱、大氣狀況、大氣狀況晴天晴天弱弱陰天陰天強(qiáng)強(qiáng)塵埃多塵埃多塵埃少塵埃少強(qiáng)強(qiáng)弱弱大氣對(duì)地面的保溫作用大氣對(duì)地面的保溫作用大氣上界大氣上界地面地面地面增溫地面增溫地地面面輻輻射射射向宇宙空射向宇宙空 間間大大氣氣吸吸收收“太陽暖大地太陽暖大地”“大氣還大地大氣還大地”“大地暖大氣大地暖大氣”大大氣氣輻輻射射射向地面射向地面太太陽陽輻輻射射大氣吸收大氣吸收地地面面吸吸收收削弱作用與保溫作用的意義 有利于生物有利于生物生存和發(fā)展生存和發(fā)展削弱作用削弱作用 了了 白天的最高氣溫。白天的最高氣溫。保溫作用保溫作用 了了 夜間的最低氣

13、溫。夜間的最低氣溫。降低降低提高提高晝晝 夜夜溫差小溫差小【例【例2】(2004全國(guó)文綜全國(guó)文綜)對(duì)流層中的上升氣流會(huì)使飛對(duì)流層中的上升氣流會(huì)使飛行中的飛機(jī)顛簸導(dǎo)致對(duì)流層氣流上升的原因是：上層實(shí)行中的飛機(jī)顛簸導(dǎo)致對(duì)流層氣流上升的原因是：上層實(shí)際氣溫低于理論氣溫際氣溫低于理論氣溫(按垂直遞減率計(jì)算的氣溫按垂直遞減率計(jì)算的氣溫)。下圖。下圖表示四種對(duì)流層氣溫分布狀況，讀圖回答表示四種對(duì)流層氣溫分布狀況，讀圖回答(1)(2)題。題。(1)甲圖表示的氣溫降低速率在甲圖表示的氣溫降低速率在( )A3000m以下低于垂直遞減率以下低于垂直遞減率B3000-6000m高于垂直遞減率高于垂直遞減率C6000m以下等于垂直遞減率以下等于垂直遞減率D6000m以下均低于垂直遞減率以下均低于垂直遞減率(2)飛機(jī)可以在飛機(jī)可以在5000m高度平穩(wěn)飛行的是高度平穩(wěn)飛行的是( ) A甲甲 B乙乙 C丙丙 D丁丁BD反饋練習(xí)反饋練習(xí)下圖示意大氣垂直分層，讀圖回答下圖示意大氣垂直分層，讀圖回答68