大氣垂直分層和大氣受熱過程課件

1、第1課大氣的垂直分層和受熱過程必修一.第二章 自然環(huán)境中的物質(zhì)運動和能量交換 大氣環(huán)境考綱展示 大氣的垂直分層；大氣的受熱過程復習向?qū)?了解大氣的垂直分層結(jié)構(gòu)； 了解對流層大氣對太陽輻射的削弱作用，理解大氣對地面的保溫作用； 理解影響地面獲得太陽輻射大小的主要因素?？疾榉较?利用大氣受熱過程原理來分析生產(chǎn)生活的實際問題要點一：大氣的垂直分層（教材P43圖2-23）對流層平流層高層大氣大氣垂直分層對流層隨高度升高，溫度降低地面長波輻射熱冷地面長波輻射天氣現(xiàn)象復雜（云雨）對流層與人類活動最近、最密切的大氣圈層水汽、塵埃集中對流運動顯著對流強弱與什么有關？隨緯度、季節(jié)變化大氣垂直分層平流層隨高度升高

2、 ，溫度下降臭氧層吸收太陽紫外線大氣穩(wěn)定，以水平運動為主熱冷少水汽、塵埃、天氣晴朗；能見度高最佳飛行區(qū)O3熱垂直分層高度分布氣溫垂直分布及原因大氣運動特征平流層對流層低緯_中緯_高緯_1718km1012km89km對流層頂?shù)?055km平流層頂至20003000km1、氣溫隨高度增加而遞減 （0.6oC/100m）1、氣溫隨高度增加而迅速增加對流運動顯著1、水平運動為主2、主要的直接熱源是_地面高層大氣大氣質(zhì)量的3/4和幾乎全部的水汽、雜質(zhì)天氣現(xiàn)象復雜多變與人類關系最密切2、主要靠O3吸收太陽紫外線增溫2、水汽、雜質(zhì)少，能見度好，大氣平穩(wěn)，利于高空飛行。1、大氣密度很小，氣壓很低2、有電離層

3、能反射無線電短波要點二：對流層溫度變化規(guī)律1.氣溫垂直遞減率的變化海拔每升高100米，氣溫下降0.6，可能會小于0.6或者大于0.6大氣的對流運動減弱，大氣比較穩(wěn)定；大氣對流運動更加強烈。(1)此時甲、乙、丙三地的大氣垂直狀況相比較() A.甲地比乙地穩(wěn)定 B.乙地對流最旺盛 C.乙地比丙地穩(wěn)定 D.丙地最穩(wěn)定(2)正午前后( ) A甲地氣溫上升最快 B乙地可能出現(xiàn)強對流天氣 C丙地刮起東北風 D甲地出現(xiàn)強勁的偏南風 高考真題 例1 (2011年大綱全國卷,9-11) 一般情況下，空氣的密度與氣溫、空氣中的水汽含量呈負相關。下圖示意北半球中緯某區(qū)域的地形和8時氣溫狀況剖面,高空自西向東的氣流速

4、度約20千米/時。據(jù)此完成(1)(3)題 。DB要點二：對流層溫度變化規(guī)律2. 逆溫現(xiàn)象海拔上升，氣溫升高；海拔上升1000米，氣溫下降幅度小于6C。 高考真題 例2 (2010年山東文綜,3)如圖為北半球中緯度某地某日5次觀測到的近地面氣溫垂直分布示意圖。當日天氣晴朗,日出時間為5時。讀圖,回答下題:由圖中信息可分析出() A.5時、20時大氣較穩(wěn)定 B.12時、15時出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象 C.大氣熱量直接來自太陽輻射 D.氣溫日較差自下而上增大A要點二：對流層溫度變化規(guī)律（1） 逆溫現(xiàn)象的成因近地面空氣氣溫相對降低a. 輻射逆溫：常發(fā)生在晴朗無風或微風的夜晚，地面輻射很快冷卻，近地面氣溫迅速下降，

5、而高層降溫較慢，從而形成了自地面開始的逆溫（圖b）。隨著地面輻射冷卻速度加快，逆溫逐漸向上擴展，黎明時達最強(圖c)。一般日出后，太陽輻射逐漸增強，地面很快增溫，逆溫便逐漸自下而上消失(圖d、e) 。冬季陸地上日出前后逆溫層最厚。b. 平流逆溫：當暖空氣水平移動到冷卻的地面、水面或氣層之上時，底層空氣因受下墊面的影響而迅速降溫，上層空氣因距離較遠，降溫較慢，于是產(chǎn)生逆溫。逆溫的強弱，主要由暖空氣和地面的溫差決定。溫差越大，逆溫越強。冬半年，在中緯度的沿海地區(qū)，因為那里海陸的溫差顯著，當海上暖空氣流到大陸上時，常常出現(xiàn)平流逆溫。c. 地形逆溫：常發(fā)生在盆地和谷地中。由于山坡散熱快，山坡上的冷空氣

6、沿山坡下沉到谷底，谷底原來較暖的空氣被冷空氣抬擠上升，從而出現(xiàn)溫度的倒置現(xiàn)象。這樣的逆溫主要是在一定的地形條件下形成的，所以稱為地形逆溫。如美國的洛杉磯因周圍三面環(huán)山，每年有兩百多天出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象。d. 鋒面逆溫：對流層中，冷暖空氣相遇，暖空氣密度小，爬升到冷空氣的上面，兩者之間形成一個傾斜的過渡區(qū)即鋒面。在鋒面上，如果冷暖空氣的溫度差比較顯著，也可出現(xiàn)逆溫。ABCD要點二：對流層溫度變化規(guī)律（2） 逆溫的影響利：由于逆溫的出現(xiàn)會阻礙空氣垂直對流的發(fā)展，所以逆溫的好處有： 可以抑制沙塵暴的發(fā)生。 因為沙塵暴發(fā)生的條件是大風、沙塵、強對流運動。 逆溫出現(xiàn)在高空，對飛機的飛行極為有利。 因為飛機在飛

7、行中不會有大的顛簸，飛行平穩(wěn)。同時，萬里晴空提高了能見度，使飛行更加安全。作為氣候資源利用：逆溫帶的下部光熱條件適中，一般以發(fā)展喜溫涼的作物和蔬菜為主；逆溫帶的中部逆溫現(xiàn)象強烈，冬暖夏涼，一般以發(fā)展果樹和冬季蔬菜基地為主；逆溫帶上部降水充裕，以發(fā)展林、草和藥材為宜。 例3.下圖為山東丘陵某區(qū)域剖面示意圖。讀圖回答 優(yōu)質(zhì)蘋果樹多種植在山腰而少在山谷，原因是山腰果樹開花早。下圖中能正確解釋這一現(xiàn)象的是D要點二：對流層溫度變化規(guī)律（2） 逆溫的影響弊： 加劇大氣污染 逆溫會阻礙了空氣的垂直對流運動，妨礙煙塵、污染物、水汽凝結(jié)物的擴散，使大氣污染更為嚴重。 出現(xiàn)大霧、凍雨天氣等 早晨多霧的天氣大多與逆

8、溫有密切的關系，它使能見度降低，給人們的出行帶來不便，甚至出現(xiàn)交通事故。 A.50米 B.75米 C.100米 D.150米2.該城市計劃新建以煤為燃料的火力發(fā)電廠，該發(fā)電廠煙囪的設計高度應不低于 （ ） 下圖是“該城市冬季近地面層不同時刻氣溫隨高度變化過程示意圖”，讀圖回答12題。 1.下圖是某地氣溫垂直分布圖，t1至t5 圖中最有利于大氣污染物擴散的是（ ）A. t1 B. t3 C. t4 D. t5DC高空的冰晶、雪花下降到距地面20003000米時，因周圍溫度升高而融化成為低于0C的過冷卻水滴，當這些過冷卻水滴接觸到溫度低于OC的地面或物體時，就會迅速凍結(jié)成晶瑩透明的冰殼，即形成凍雨

9、現(xiàn)象。下圖中曲線是等溫面分布圖，等值距為2。讀圖回答34題。3.圖示時刻正發(fā)生凍雨的地點是A. B.C. D.B4.與地相比，地A.氣溫更高B.氣壓更低C.光照更強D.風力更弱D7.據(jù)材料結(jié)合所學知識分析回答下列問題:材料一地理環(huán)境中如果地面熱量散失,溫度下降,空氣又相當潮濕,那么當它冷卻到一定的程度時,空氣中一部分的水汽就會凝結(jié)出來,變成很多小水滴,懸浮在近地面的空氣層里,這就是霧。另外,暖而濕的空氣作水平運動,經(jīng)過寒冷的地面或水面,逐漸冷卻形成霧;或冷空氣流經(jīng)溫暖水面,如果氣溫與水溫相差很大,則因水面蒸發(fā)大量水汽,在水面附近的冷空氣促使水汽凝結(jié),也容易成霧。材料二“2010年12月1819

10、日全國大霧預報圖(甲圖)”和“某地區(qū)年霧日天數(shù)等值線圖(乙圖)”。(3)材料二中的乙圖重慶年霧日在75天以上,有“霧都”之稱,解釋該地區(qū)多霧的原因。重慶處于亞熱帶季風氣候區(qū),氣候溫暖濕潤,空氣濕度大;工業(yè)和生活用煤多,汽車尾氣排放多,空氣中凝結(jié)核多。夜晚冷氣流沿山坡吹向山谷,迫使谷地暖濕氣團抬升,水汽凝結(jié)成霧;大氣上界大氣太陽輻射100大氣和地面的反射、散射34大氣吸收19地面吸收47地面輻射12023潛熱輸送10湍流輸送114大氣吸收射向宇宙空間6射向宇宙空間60射向地面106太陽輻射、地面輻射、大氣輻射之間的關系要點三：對流層大氣的受熱過程三個過程 1“太陽暖大地”：除臭氧和氧原子吸收一部

11、分波長較短的紫外線，水汽和二氧化碳吸收波長較長的紅外線外，能量較強的可見光被吸收的很少，絕大部分透過大氣射到地面，地面因吸收太陽輻射能增溫。2“大地暖大氣”：地面增溫向外輻射的是長波輻射，除少數(shù)透過大氣返回宇宙空間外，絕大部分被近地面大氣中的水汽和二氧化碳吸收，使大氣增溫。大氣吸收地面輻射增溫 3“大氣還大地”：大氣在增溫的同時也向外輻射熱量，其中大部分射向地面，稱為大氣逆輻射。這樣大氣逆輻射把熱量還給地面，在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量，對地面起到了保溫作用。 物體在吸收熱量增溫的同時，向外輻射能量。大氣的熱力作用大氣對太陽輻射的削弱作用大氣的保溫效應太陽輻射大氣吸收作用反射作用散射作

12、用削弱作用地面大氣逆輻射地面輻射宇宙空間保溫效應直接熱源直接熱源作用形式參與作用的大氣成分波長段作用特點實例吸收臭氧(平流層)紫外線吸收強烈,有選擇性,對可見光吸收的很少平流層氣溫隨海拔高度增加而上升水汽、CO2(對流層)紅外線大氣對太陽輻射的削弱作用反射較大顆粒塵埃、云層各種波長同樣被反射無選擇性,云層越厚,反射越強夏季多云的白天,氣溫不會太高(偏低)散射空氣分子、微小塵埃波長較短的可見光(藍光、紫光)向四面八方散射,有選擇性晴朗的天空呈蔚藍色顆粒較大的塵埃、霧粒、小水滴各種波長同樣被散射無選擇性陰天的天空灰蒙蒙的例5：(2013年北京文綜,5)如圖為地球大氣受熱過程示意圖。讀圖,回答下題:

13、大氣中()A.臭氧層遭到破壞,會導致增加B.二氧化碳濃度降低,會使減少C.可吸入顆粒物增加,會使增加D.出現(xiàn)霧霾,會導致在夜間減少例6：(2012年重慶文綜,7)聯(lián)合國氣候變化框架公約第十七次締約方會議于2011年11月28日在南非德班召開。據(jù)此回答下題: 人類活動引起的溫室效應增強是德班氣候大會關注的焦點,溫室效應增強的大氣過程是大氣()A.對太陽輻射的散射增強 B.射向地面的輻射增強C.對太陽輻射的吸收增強 D.射向宇宙空間的輻射增強BB4）太陽輻射是一種短波輻射 2）太陽輻射由紫外線、可見光、紅外線三部分組成。 3）太陽輻射的能量主要集中在可見光部分 1）太陽輻射是一種電磁波1.太陽輻射

14、三種輻射物體的溫度越高，輻射中最強部分的波長越短；反之越長。也即溫度越低，其輻射的波長越長，溫度越高，其輻射的波長越短。太陽輻射地面輻射大氣上界水汽二氧化碳2.地面輻射地面向外輻射能量稱為地面輻射。地面溫度越高、地面輻射越強。地面輻射是紅外線長波輻射。方向：向上將熱量傳給大氣地面吸收太陽輻射獲得能量。影響地面輻射的因素：緯度低太陽高度大經(jīng)過的大氣路程短大氣削弱少，且光能集中緯度高太陽高度小經(jīng)過的大氣路程長大氣削弱多；且光照分散大氣上界地 球緯度位置:太陽高度和晝長閱讀課文，還有哪些因素影響地面輻射強度？地勢高低（海拔）海拔高，大氣層薄，太陽輻射穿過大氣路程短，被削弱的少大氣狀況云量越少，云層越

15、薄，太陽輻射被削弱的越少下墊面狀況不同性質(zhì)地面的反射率不同，新雪反射率最大天氣狀況降水量越多，年日照時數(shù)越少，得到的太陽輻射就越少；反之則多。地形因素陽坡接收太陽輻射多，地面輻射強 太陽輻射地面輻射大氣輻射水汽二氧化碳大氣上界對流層大氣強烈吸收地面輻射并保持熱量。地面是對流層大氣的主要直接熱源。大氣輻射性質(zhì)：方向紅外線長波輻射向上向下大氣逆輻射3.大氣輻射（4）大氣逆輻射將大部分熱量歸還給地面。例7：電視劇闖關東中的場景：“主人公朱開山為了避免所種的莊稼遭受霜凍危害，在深秋的夜晚帶領全家人及長工們在田間地頭點燃了柴草”。結(jié)合大氣受熱過程示意圖回答12題。1、朱開山一家燃燒柴草防御霜凍的做法，有

16、利于 A增強a輻射 B增強b輻射 C增強c輻射 D改變b的輻射方向C2、關于圖中a、b、c所代表的內(nèi)容敘述正確的是 Aa代表大氣的直接熱源 Ba、b所代表的輻射波長的大小關系是ab Cb代表的輻射主要被大氣中的臭氧吸收 Dc代表的輻射與天氣狀況無關B指點迷津 大氣保溫作用與溫室大棚保溫作用的根本差異 大氣保溫作用大氣吸收大部分地面長波輻射增溫，再以大氣逆輻射的形式把熱量返還給地面； 溫室大棚玻璃或塑料薄膜等阻斷室內(nèi)外空氣的流通而保存熱量。大氣的保溫作用一般大氣中水汽、二氧化碳含量高時，大氣逆輻射強，對地面的保溫效果就好。例8：（2014河北模擬)根據(jù)材料和圖表,結(jié)合所學知識,回答下列問題:希望

17、中學地理實驗小組對某城市四個住宅小區(qū)的環(huán)境進行觀察測算,得到了白天(晴天)6:00至18:00的溫升數(shù)據(jù)并繪制了圖甲、圖乙。(基準溫度取某日平均溫度)材料一：幾種下墊面的吸收率下墊面瀝青道路混凝土磚石黑土土壤沙漠草水吸收率0.90.950.650.90.60.80.650.80.60.950.550.850.740.840.90.97材料二：圖甲中小區(qū)1為下墊面吸收率較高的小區(qū),平均吸收率為0.74;小區(qū)2為下墊面吸收率較低的小區(qū),平均吸收率為0.64。(1)根據(jù)材料一、二,分析下墊面的吸收率對小區(qū)溫升的影響及原因。(10分)下墊面吸收率小的小區(qū)，升溫幅度要小于吸收率大的小區(qū)。原因:大氣增溫的直接熱源主要來源于地面輻射,不同下墊面,吸收率不同。吸收率小的下墊面吸收的太陽輻射熱量較少,因此它通過地面輻射和對流釋放到空氣中的熱量較少,引起的升溫幅度小。(10分)氣溫的日變化規(guī)律一天中最高氣溫午后2點左右（當?shù)氐胤綍r14:00）一天中最低氣溫日出前后北半球某地7月