東安一中3大氣的組成和垂直分層

大氣組成和垂直分層第三章自然環(huán)境中的物質(zhì)運(yùn)動和能量交換

湖南省東安縣第一中學(xué)高三地理備課組制作第三課作為凝結(jié)核，成云致雨的必要條件主要成分次要成分水汽固體雜質(zhì)生物體的基本成分維持生物活動的必要物質(zhì)植物光合作用的原料；對地面保溫吸收紫外線，使地球上的生物免遭過量紫外線的傷害成云致雨的必要條件；對地面保溫大氣組成主要作用干潔空氣O3N2O2CO2一、大氣的組成與作用二、大氣的垂直分層對流層平流層對流旺盛近地面，緯度不同厚度變；高度增來溫度減，只因熱源是地面；天氣復(fù)雜且多變，風(fēng)云雨雪較常見氣溫初穩(wěn)后升熱只因?qū)又谐粞醵嗨搅鲃犹鞖夂酶呖诊w行很適合上冷下熱高空對流高層大氣

電離層能反射無線電波，對無線電通訊有重要作用依據(jù)：溫度、密度和大氣運(yùn)動狀況（自下向上）垂直分層高度分布?xì)鉁卮怪狈植技霸虼髿膺\(yùn)動特征對流層平流層高層大氣對流運(yùn)動顯著水平運(yùn)動為主復(fù)雜氣溫隨高度增加而遞減，－0.6oC/100m氣溫隨高度增加而迅速增加復(fù)雜低緯17~18km中緯10~12km高緯8~9km對流層頂?shù)?0~55km平流層頂至2000~3000km小結(jié):大氣的垂直分層

圖中正確表示大氣層氣溫垂直變化的曲線是

①

B.②C.③

D.④(2)對短波通信具有重要意義的電離層位于A.Ⅰ層頂部

B.Ⅱ?qū)拥撞?/p>

C.Ⅱ?qū)又胁緿.Ⅲ層()D()B

【例1】下圖示意大氣垂直分層，讀圖回答（1）～（3）題。（往屆高考題）經(jīng)典例題:(3)2003年10月，我國發(fā)射的“神舟”五號飛船運(yùn)行軌道所在的大氣層()A.氣溫在－50℃到20℃之間B.氣溫隨高度增加平穩(wěn)下降C.最低氣溫約為－80℃D.最高氣溫約為40℃C1、什么是逆溫現(xiàn)象

一般情況下，對流層的某一高度出現(xiàn)氣溫隨高度增加而遞增的現(xiàn)象，這種氣溫逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)象就是逆溫現(xiàn)象。對流層大氣的熱量主要直接來自地面的長波輻射。離地面越遠(yuǎn)，氣溫越低，即氣溫隨高度增加而遞減，平均垂直遞減率為－0.6℃/100米。如果出現(xiàn)氣溫隨高度增加垂直遞減率小于－0.6℃/100米或者氣溫上升都可以看作是逆溫現(xiàn)象。三、逆溫現(xiàn)象2、產(chǎn)生逆溫的原因

（1）輻射逆溫在晴朗無風(fēng)或微風(fēng)的夜晚，地面輻射很快冷卻，貼近地面的大氣層也隨之降溫。由于空氣愈靠近地面，受地面的影響愈大，所以，離地面愈近，降溫愈多；離地面愈高，降溫愈少，因而形成了自地面開始的逆溫（見下圖）。

隨著地面輻射冷卻速度加快，逆溫逐漸向上擴(kuò)展，黎明時達(dá)最強(qiáng)。一般日出后，太陽輻射逐漸增強(qiáng)，地面很快增溫，逆溫便逐漸自下而上消失。

夏季夜短，逆溫層較薄，消失較快；冬季夜長，逆溫層較厚，消失較慢?！窘?jīng)典試題】1．該城市計劃新建以煤為燃料的火力發(fā)電廠，最合適的廠址應(yīng)布局在城市的：A．東北方 B．西南方 C．東南方 D．西北方2.該發(fā)電廠煙囪的設(shè)計高度應(yīng)不低于：A．50米 B．75米 C．100米 D．150米BC

（2）平流逆溫當(dāng)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(yuǎn)，降溫較慢，于是產(chǎn)生逆溫。逆溫的強(qiáng)弱，主要由暖空氣和地面的溫差決定。溫差越大，逆溫越強(qiáng)。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(dāng)海上暖空氣流到大陸上時，常常出現(xiàn)平流逆溫。2、產(chǎn)生逆溫的原因【經(jīng)典試題】

我國四川盆地是有名的霧區(qū)，重慶冬季無云的夜晚或早晨，幾乎80%是霧日，有時終日不散，有“霧都”之稱。分析下述資料，結(jié)合所學(xué)知識，回答（1）~（4）題。（共8分）資料一：霧是懸浮于近地面空氣中的大量水滴或冰晶，使水平能見度小于1千米的現(xiàn)象。霧多出現(xiàn)在晴朗、微風(fēng)、近地面水汽比較充沛且比較穩(wěn)定、或有逆溫存在的夜間或清晨。資料二：見下表，輻射霧與平流霧的比較。概念與特征形成條件輻射霧是由地面輻射冷卻，使近地面大氣降溫而形成的霧多出現(xiàn)在冬半年晴朗、微風(fēng)的夜間和清晨近地面空氣中水汽充沛；地面輻射使近地面氣溫降低，利于水汽凝結(jié)；風(fēng)力弱，近地面大氣穩(wěn)定，水汽積存下來；有充足的凝結(jié)核平流霧暖而濕的空氣作水平運(yùn)動，經(jīng)過寒冷的地面或水面，逐漸冷卻而形成的霧,海洋上四季皆可出現(xiàn)下墊面與暖濕空氣的溫差較大：暖濕空氣的濕度大；適宜的風(fēng)向（由暖向冷）和風(fēng)速（2~7m2/s）；大氣穩(wěn)定（1）輻射霧和平流霧中，具有明顯季節(jié)性特征的是_________霧。（2）海洋上暖濕的空氣流到的洋面上，一般形成_________霧。（3）氣象諺語“十霧九晴”中的“霧”一般指_________霧。本題主要考查考生根據(jù)提供的材料探究地理事物的能力。輻射平流輻射（4）重慶的霧大多屬于輻射霧還是平流霧？分析形成原因。輻射霧。成因：①位于我國的濕潤地區(qū)（位于河流交匯處），水汽充足（空氣濕潤）；②夜晚地面輻射弱（夜晚溫度低或夜晚降溫快）；③位于四川盆地，空氣比較穩(wěn)定（近地面水汽積存）；④城市附近塵埃多，凝結(jié)核多。

（3）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。2、產(chǎn)生逆溫的原因【經(jīng)典試題】1781年，西班牙航海者在圖示地區(qū)創(chuàng)建洛杉磯鎮(zhèn)。這里每年有200多天逆溫現(xiàn)象，在人口不太多時，是寧靜、環(huán)境優(yōu)美的小城鎮(zhèn)。經(jīng)常出現(xiàn)逆溫現(xiàn)象是因為這里屬于________地形。20世紀(jì)初隨著電影業(yè)、石油開采和加工業(yè)、飛機(jī)制造業(yè)的發(fā)展，城市面積、人口、汽車擁有量急劇增加，空氣污染日益嚴(yán)重。在上述地形條件下，每當(dāng)出現(xiàn)大氣逆溫現(xiàn)象時，大氣的擴(kuò)散條件________，空氣中污染物積聚，其危害便格外明顯。變差盆地【延伸探究】

冬季出現(xiàn)大面積逆溫現(xiàn)象的兩個地區(qū)中，地勢起伏較大的位于天山______側(cè)?！窘馕觥恳话愫０卧礁邷囟仍降?，但是在天山南坡、北坡都出現(xiàn)了這種“逆溫”現(xiàn)象，其中“地勢起伏較大的”位于北坡。北

（4）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。如下圖，從A點(diǎn)上空氣溫垂直分布的情況可見，由下面的冷空氣到上面的暖空氣，等溫線通過鋒面的區(qū)域時必有曲折，曲折的程度視兩種氣團(tuán)間的溫度對比而決定，曲折段（如圖中BC段）就出現(xiàn)了逆溫層。由于鋒面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)。因此逆溫現(xiàn)象只能在冷空氣所控制的地區(qū)內(nèi)觀察到。而且，逆溫的高度與觀測點(diǎn)相對于地面鋒線的位置有關(guān)，觀測點(diǎn)距地面鋒線愈近，逆溫高度愈低。1月28日貴陽、長沙氣溫垂直分布曲線示意圖2008年1月~2月初氣溫、濕度垂直分布示意圖106°E【經(jīng)典試題】2008年初的雪災(zāi)與大氣的逆溫現(xiàn)象有關(guān)。逆溫是指對流層中氣溫隨高度上升而增高的現(xiàn)象。下列四幅圖中表示近地面逆溫現(xiàn)象的是：A【解析】對流層中氣溫隨高度上升而增高。3、逆溫的利與弊

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：①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(fēng)、沙塵、強(qiáng)對流運(yùn)動。②逆溫出現(xiàn)在高空，對飛機(jī)的飛行極為有利。因為飛機(jī)在飛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。3、逆溫的利與弊

弊：不管是何種原因形成的逆溫，對天氣和大氣污染的擴(kuò)散都有相當(dāng)大的影響，都會對空氣質(zhì)量產(chǎn)生很大影響。它阻礙了空氣的垂直對流運(yùn)動，妨礙煙塵、污染物、水汽凝結(jié)物的擴(kuò)散，有利于霧的形成并使能見度變差，使大氣污染更為嚴(yán)重。（2004全國卷文綜二）對流層中的上升氣流會使飛行中的飛機(jī)顛簸。導(dǎo)致對流層氣流上升的原因是：上層實際氣溫低于理論氣溫(按垂直遞減率計算的氣溫)。圖3表示四種對流層氣溫分布狀況，分析圖3回答1～2題。

1．①圖表示的氣溫降低速率在（）A．3000米以下低于垂直遞減率B．3000~6000米高于垂直遞減率C．6000米以下等于垂直遞減率D．6000米以下均低于垂直遞減率

2．飛機(jī)可以在5000米高度平穩(wěn)飛行的是（）

A．①B．②C．③D．④課堂練習(xí)：BD【化繁為簡】（1）若T穩(wěn)定在-8℃，該城市氣溫至少要上升到

℃以上，逆溫現(xiàn)象才會結(jié)束，這時的時間約為

時。（2）一般逆溫結(jié)束