大氣的組成與垂直分層 課件2023-2024學(xué)年高中地理湘教版（2019）必修一

第三章大氣運(yùn)動(dòng)與天氣、氣候3.1大氣的組成與垂直分層氣象災(zāi)害一、大氣的組成1.低層大氣的組成成分固體雜質(zhì)水汽干潔空氣在我們周圍的大氣中，都有些什么物質(zhì)？想一想

大氣的組成及作用大氣組成主要作用干潔空氣主要成分微量成分水汽固體雜質(zhì)生物體的基本成分，有減弱氧化的作用維持生物活動(dòng)的必要物質(zhì)，具有氧化作用植物光合作用的原料、吸收長(zhǎng)波（地面）輻射，對(duì)地面保溫吸收紫外線，保護(hù)地球生物；影響大氣溫度水汽的相變，產(chǎn)生了一系列天氣現(xiàn)象、對(duì)地面保溫作為凝結(jié)核，是成云致雨的必要條件N2O2CO2O3當(dāng)大氣中某些成分比例增加（減少）過(guò)多，對(duì)天氣及氣候變化會(huì)產(chǎn)生較大影響。2.低層大氣各組成成分的作用大氣的溫度、密度、和大氣運(yùn)動(dòng)狀況位置溫度密度大氣運(yùn)動(dòng)高層大氣平流層對(duì)流層上部冷，下部熱上熱下冷對(duì)流運(yùn)動(dòng)平流運(yùn)動(dòng)大氣穩(wěn)定，平流為主，適合航空飛行易成云致雨高低先降溫，后升溫存在若干電離層，反射無(wú)線電短波通訊大氣稀薄厚度變化：上界因緯度和季節(jié)而不同[緯度]:低緯度:17-18km；中緯度:10-12km；高緯度:僅為8-9km。探究一：對(duì)流層高度的差異性[季節(jié)]:夏季大于冬季。探究二：推測(cè)臭氧在20~30km達(dá)到最大值的原因及意義。在20~30km(平流層上層）的這一位置，由于太陽(yáng)短波輻射強(qiáng)度大，使氧分子解離成氧原子，并與氧分子結(jié)合成臭氧，這一高度有足夠的氧分子和氧原子，因此成為臭氧集中的臭氧層。臭氧集中吸收紫外線，使得平流層上熱下冷。關(guān)鍵在于溫度高低2018年7月31日～9月4日，我國(guó)第9次北極科學(xué)考查隊(duì)員在"雪龍"號(hào)科考船上對(duì)北極太平洋扇區(qū)某一區(qū)域（73.5°N～85°N，150°W～170°W）開(kāi)展了探空觀測(cè)，研究北極低層大氣垂直結(jié)構(gòu)特征。下圖示意科考期間84次探空觀測(cè)平均溫度和風(fēng)速垂直分布狀況。據(jù)此完成下面小題。1．科考期間觀測(cè)區(qū)域?qū)α鲗禹敻叨却笾略冢ǎ〢．7~9km B．9~11km C．11～13km D．13～15km2．科考期間觀測(cè)區(qū)域（）A．近地面大氣對(duì)流運(yùn)動(dòng)旺盛 B．高空氣溫隨高度增加而迅速降低C．近地面風(fēng)速變化趨勢(shì)穩(wěn)定 D．對(duì)流層和平流層物質(zhì)能量交換弱BD三、逆溫現(xiàn)象

1.逆溫概念正常氣溫：對(duì)流層大氣的熱量主要直接來(lái)自地面的長(zhǎng)波輻射。一般情況下，氣溫隨海拔的升高而降低，稱為氣溫垂直遞減率R，R為0.60℃／100米。逆溫現(xiàn)象：實(shí)際上,有時(shí)可能出現(xiàn)溫度隨高度上升而增高現(xiàn)象，稱為氣溫逆溫，簡(jiǎn)稱逆溫。出現(xiàn)逆溫的大氣有一定的厚度，這層大氣稱為逆溫層。溫度℃高度m正常現(xiàn)象溫度℃高度m逆溫現(xiàn)象2.逆溫形成的條件（1）當(dāng)某一高度TS＞T設(shè)——理論溫度（按溫度的直減率變化）為T，實(shí)際溫度為TS（2）當(dāng)某一高度TS≤T開(kāi)始出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象，空氣無(wú)垂直對(duì)流，大氣層穩(wěn)定。逆溫現(xiàn)象消失，溫差越大，對(duì)流越旺盛3.逆溫形成的分類：（一）輻射逆溫（中高緯度）

經(jīng)常發(fā)生在晴朗無(wú)云的夜間，由于地面有效輻射很強(qiáng)，近地面層氣溫迅速下降，而高處氣層降溫較少，從而出現(xiàn)上暖下冷的逆溫現(xiàn)象。這種逆溫日落后出現(xiàn)，日出前最強(qiáng)。日出后太陽(yáng)輻射逐漸增強(qiáng)，地面很快增溫，逆溫便逐漸自下而上消失。中高緯度大陸冬季黎明前（2021·廣東·高考真題）輻射逆溫是低層大氣因地面強(qiáng)烈輻射冷卻導(dǎo)致氣溫隨高度增加而升高的現(xiàn)象。黃河源地區(qū)位于青藏高原腹地，平均海拔4000多米，冬季輻射逆溫現(xiàn)象多發(fā)。據(jù)此完成下面15-17題。7．冬季易加強(qiáng)輻射逆溫的地形是（）A．山峰 B．平原 C．谷地 D．丘陵8．黃河源地區(qū)輻射逆溫常出現(xiàn)的時(shí)間和天氣狀況是（）A．日落前后，大風(fēng)呼嘯 B．正午時(shí)刻，雨雪交加C．午夜時(shí)分，濃云密霧 D．日出之前，晴朗無(wú)風(fēng)9．黃河源地區(qū)冬季輻射逆溫多發(fā)是由于（）A．鋒面氣旋多 B．下沉氣流盛行 C．準(zhǔn)靜止鋒強(qiáng) D．熱力對(duì)流強(qiáng)盛CDB盆地和谷地中；夜間（二）地形逆溫

常發(fā)生在山地、盆地和谷地中。由于山坡散熱快，山坡上的冷空氣沿山坡下沉到谷底，谷底原來(lái)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，稱為地形逆溫。山坡冷氣流向山底滑落,導(dǎo)致空氣上熱下冷由于暖空氣水平移動(dòng)到冷卻的地面、水面或氣層之上時(shí)，底層空氣因受下墊面的影響迅速降溫，上層空氣因距離較遠(yuǎn)，降溫較少，于是產(chǎn)生逆溫。逆溫的強(qiáng)弱，主要由暖空氣和冷地表的溫差決定，溫差大，逆溫越強(qiáng)。冬半年，在中緯度沿海地區(qū)，因?yàn)槟抢锖ｊ憸夭铒@著，當(dāng)海上暖空氣流到大陸上時(shí)，形成逆溫。（三）平流逆溫（四）鋒面逆溫對(duì)流層中，暖空氣運(yùn)移到冷空氣之上，形成冷暖相交的鋒面。暖氣團(tuán)位于鋒面之上，冷氣團(tuán)在下。在冷暖氣團(tuán)之間的過(guò)渡帶上，若鋒面上下暖冷空氣的溫差較大，便形成逆溫。由于鋒是從地面向冷空氣上方傾斜的，逆溫層也隨鋒面的傾斜而呈傾斜狀態(tài)。因此逆溫只能在冷空氣所控制的地區(qū)內(nèi)觀察到，在冬半年有時(shí)會(huì)形成凍雨一些惡劣性天氣。鋒面逆溫出現(xiàn)在鋒面過(guò)境時(shí)（2021·江蘇·高考真題）下圖為“某日14時(shí)亞洲部分地區(qū)地面天氣簡(jiǎn)圖”。據(jù)此完成下面3-5題。10．此時(shí)下列站點(diǎn)上空最可能存在逆溫的是（）A．長(zhǎng)春 B．太原C．呼倫貝爾 D．烏魯木齊C類型成因特點(diǎn)輻射逆溫在晴朗無(wú)云或少云的夜晚，地面輻射強(qiáng)，冷卻快，離地面越近，降溫越快大陸上常年均可出現(xiàn)，尤以冬季最強(qiáng)平流逆溫暖空氣水平移動(dòng)到冷的地面或水面上而發(fā)生的冷接觸作用愈近地表，降溫愈快鋒面逆溫冷暖氣團(tuán)溫度差異顯著，暖氣團(tuán)位于鋒面上部出現(xiàn)于鋒面附近地形逆溫冷空氣沿斜坡向低谷和盆地流動(dòng)出現(xiàn)于山谷或盆地小結(jié)：（五）城市逆溫：熱島效應(yīng)形成的逆溫現(xiàn)象例：我國(guó)某特大城市上空2016年7月8日、7月9日等溫面分布示意圖。根據(jù)圖文資料，可以看出，該城市上空_____現(xiàn)象，大氣擴(kuò)散條件_________。逆溫變差4.逆溫對(duì)地理環(huán)境的主要影響出現(xiàn)逆溫類似平流層：空氣平穩(wěn)，萬(wàn)里晴空提高了能見(jiàn)度——飛行更加安全。①抑制沙塵暴的發(fā)生沙塵暴發(fā)生條件——大風(fēng)、沙塵、強(qiáng)對(duì)流運(yùn)動(dòng)②對(duì)飛機(jī)的飛行極為有利③逆溫是一種氣候資源有利：逆溫的出現(xiàn)會(huì)阻礙空氣垂直對(duì)流在一些山坡或河谷地區(qū)逆溫帶有效地提高了谷地在冬季的溫度水平，多年生果樹(shù)越冬可不必埋