高中地理-23-大气环境整节课件-湘教版

第三节大气环境成云致雨的必要条件主要成分次要成分水汽固体杂质生物体的基本成分维持生物活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害—“地球生命的保护伞”成云致雨的必要条件大气组成主要作用干洁空气O3N2O2CO2大气各成分的作用人类活动大气污染人类活动对大气组成的影响CO2增多O3减少SO2增多全球气候变暖酸雨危害臭氧空洞温度oC高度(km)01250对流层平流层高层大气对流运动显著;天气现象复杂利于高空飞行;保护人类环境无线电通讯大气的垂直分布•高空气压低、温度低、气流等因素原因，人是不能适应的。再者速度快，开窗气流进入机舱内,飞机外形变成非流线型，会使飞机失去平衡。•为何坐飞机不能开窗？二、大气的垂直分层1.对流层(1)概况：平均高度12千米；集中了整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、固体杂质。是大气中最活跃、与人类关系最密切的一层。℃(2)特点•气温随高度的增加而递减100米-0.6°C℃•对流运动显著——各纬度高度不同•天气现象复杂多变℃℃低纬度（0o～30o）:中纬度（30o～60o）:高纬度（60o～90o）:17～18km11～12km8～9km对流层的高度随纬度的变化练习地面8～9KM17~18KM8～9KM赤道北极南极练习：一架飞机从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？2.平流层(1)概况：对流层顶——50～55千米在22～27千米高度有臭氧层(2)特点•气温下层——随高度变化很小30千米以上——随高度增高迅速上升•气流以平流运动为主有利于高空飞行吸收紫外线，保护人类环境3.高层大气特点：•空气稀薄、密度小、气压低•80～500千米的高空——若干电离层有利于无线电通信地球大气上界：2000—3000千米的高空大气分层划分范围主要特征温度变化大气运动与人类关系对流层平流层高层大气12KM50KM随高度升高而递减随高度升高而增加对流运动水平运动与人类关系最密切使人类免受紫外线伤害，利于高空飞行电离层利于无线电通讯(二)、大气的垂直分布一、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射的能量主要集中在可见光区太阳辐射光谱大气的热力状况大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的温室效应•太阳以电磁波的形式向外传递能量，称太阳辐射(solarradiation)二、大气对太阳辐射的削弱作用1、吸收作用O3吸收紫外线CO2、水汽吸收红外线大气的吸收作用有何特点？特点：具有选择性2、反射作用云层、尘埃特点：无选择性3、散射作用空气分子和微小尘埃特点：具有选择性（二）地面辐射和大气辐射•太阳辐射•100%•大气上界•太阳常数•8.24J／cm2∙min•大气和地面的•反射散射34%•大气吸收19%•大气•地面吸收47%•到达地面的太阳辐射•思考：•为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射都是长波辐射？•对流层大气的受热过程•气压带、风带的分布和移动•气压带和风带对气候的影响•常见天气系统•大气的组成和垂直分层（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射总体波长范围：0.15～4微米紫外光可见光红外光占太阳辐射能比例7％50％43％波长（微米）小于0.1750.175～0.400.40～0.76大于0.76经过大气层时发生的情况几乎完全被上层大气吸收绝大部分被臭氧层吸收波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光•思考：•1.大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？各有什么特点？•2.为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？•对流层大气的受热过程•气压带、风带的分布和移动•气压带和风带对气候的影响•常见天气系统•大气的组成和垂直分层作用形式参与作用的大气成分波长范围作用特点吸收反射散射臭氧(平流层)水汽、二氧化碳(对流层)紫外线红外线有选择性，大部分可见光可穿透云层、尘埃各种波长的光都被反射无选择性，反射光呈白色空气分子、微小尘埃蓝、紫色光最易被散射向四面八方散射，有选择性1.为什么月球表面昼夜温差如此之大？（地球上有大气而月球上没有，这说明大气既能削弱太阳辐射，又能对地面起保温作用）2.为什么晴朗的正午天空呈蓝色？早晚呈红色？（正午太阳高度大，穿过大气路程短，仅蓝光被散射掉因而天空呈蓝色）（早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火，地平线附近的天空呈红色霞光。）3.为什么赤道地区终年太阳高度较大，但它并不是全球太阳辐射强度最的地区？（赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强的缘故）5、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？6、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？（大气对太阳辐射的反射作用、大气逆辐射）（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻）7、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？（人造烟幕能增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻）地面辐射是大气的主要的直接热源，太阳辐射则是形成地面辐射和大气辐射的能量源泉。（二）地面辐射和大气辐射•太阳辐射•100%•大气上界•太阳常数•8.24J／cm2∙min•大气和地面的•反射散射34%•大气吸收19%•大气•地面吸收47%•到达地面的太阳辐射•思考：•为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射都是长波辐射？•对流层大气的受热过程•气压带、风带的分布和移动•气压带和风带对气候的影响•常见天气系统•大气的组成和垂直分层•大气上界•大气（二）地面辐射和大气辐射•太阳•辐射•100•大气和地面的•反射34•地面吸收47•地面•辐射•120•114•大气吸收•射向宇宙空间•6•射向宇宙空间•60•射向地面•106•太阳辐射、地面辐射、大气辐射之间的关系•思考：•计算出大气中热量收入和支出各是多少。•对流层大气的受热过程•气压带、风带的分布和移动•气压带和风带对气候的影响•常见天气系统•大气的组成和垂直分层•太阳以电磁波的形式向外传递能量，称太阳辐射(solarradiation)•地面的辐射能力，主要决定于地面本身的温度。地面辐射是地表面这种以其本身的热量日夜不停地向外放射辐射的方式。•大气吸收地面长波辐射的同时，又以辐射的方式向外放射能量。大气这种向外放射能量的方式，称为大气辐射。•大气辐射中一小部分向上,散失于宇宙空间;其余大部分向下，归还给地面(特别是大气中云层较厚或水汽含量较多时)，这部分反射即大气逆辐射。温室效应太阳辐射——地面增温地面辐射——大气增温大气逆辐射——地面保温•太阳辐射是地面和大气的根本热源；地面辐射是大气的直接热源。•太阳辐射属于短波辐射；地面辐射属于长波辐射。大气的热力作用大气对太阳辐射的削弱作用大气的保温效应太阳辐射大气吸收作用反射作用散射作用削弱作用地面大气逆辐射地面辐射宇宙空间保温效应直接热源直接热源解释下列现象：①夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。6、下列各图中，昼夜温差最小的是ABCD√（三）影响地面辐射的主要因素1.纬度因素——年平均正午太阳高度（三）、影响地面获得太阳辐射多少的因素纬度因素：纬度，年平均正午太阳高度，太阳辐射强度。太阳高度越，等量太阳辐射散布面积越，经过的大气路径越，太阳辐射被削弱越，太阳辐射强度越。下垫面因素：地面反射率其它因素：天气状况等。大小短少大低大大2.下垫面因素①不同性质地面对太阳辐射的反射率不同②不同地形对太阳辐射的吸收效果不同降水少、多晴天和空气稀薄的地区，大气对太阳辐射的削弱作用比较弱，到达地面的太阳辐射强。3.气象因素：一般规律：颜色越浅的物体，其反射就越强、吸收就越弱；颜色越深的物体，其反射就越弱、吸收就越强。陆地表面的反射率高于海洋。７、沙漠地区气温日较差大的原因是•A、沙漠地区距离海洋远•B、沙漠地区反射率大•C、沙漠地区水汽少、云量少，大气的保温作用和削弱作用都小•D、沙漠地区大气中的固体杂质含量多√•吸管吸饮料：一切抽吸液体的过程，其实都是大气压强将液体“压”上来的过程。气压：气压是作用在单位面积上的大气压力，即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。气压的国际制单位是帕斯卡，简称帕，符号是Pa。通常用所测高度以上单位截面积的垂直大气柱的重量表示。B＞A大气上界地面ABHh近地面气压必大于高空。103010201010（hPa）BAC在地面受热均匀的情况下，等压线是水平的。等压线：由气压值相同的点连成的线。如果地面受热不均，气压和等压线又会有怎样的改变?二、全球气压带、风带的分布和移动（一）热力环流形成的原理能量来源：太阳辐射根本原因：太阳辐射纬度间的差异1.概念：由于地面冷热不均形成的空气环流2.形成过程：地面冷热不均空气垂直运动水平方向的气压差大气的水平运动热力环流高高低低低高地面受热(赤)冷却(极)冷却（极）城区气温高郊区气温低郊区气温低城市“热岛效应”城市风高空的气压高低与地面相反注意：近地面低气压上升气流阴雨天气近地面高气压下沉气流晴燥天气高压、低压是针对同一水平面而言的。但不同高度上的高压数值不一定比低压数值大同一垂直面上：近地面气压永远大于高空(从地面到高空)同一水平面上：温度高,气压低;温度低,气压高近地面低气压,高空必定是高气压近地面高气压,高空必定是低气压气压变化规律气流运动规律垂直方向：水平方向：热上升；冷下沉从高压流向低压等压线变化规律等压线向高空凸出为高压区等压线向低空凹进为低压区高高低低2000米等压面3124地面AB把1至4点按气压由高到低排序---------------绘出热力环流过程箭头A、B哪受热，哪冷却？1、3、4、2受热冷却HADBC右图中，弧线为等压线，虚线表示水平面。读图回答：（１）A、B两点，气压较低的是＿＿＿点，气温较高的是＿＿＿点。请在图中画出大气的垂直运动。（２）C、D两点中，气压较高的是＿＿＿点。请在图中画出大气的水平运动。（3）图上A、B、C、D四点当中，气压由高到低排列，依次为＿＿＿＿＿。ＢＢＤABDC•阅读课本48页活动：•思考•上海地区温度分布规律和原因•画出上海城区和郊区的空气运动方向完成课本48页“活动——思考”（二）大气的水平运动1．水平气压梯度力水平气压梯度力就是促使大气在水方向上由高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动的原动力，是形成风的直接原因，其方向是沿垂直于等压线的方向，由高压指向低压。水平气压梯度力的大小与水平方向上单位距离内的气压差有关，是决定风速的最重要因素。103010201010（hPa）方向：垂直于等压线，由高压指向低压AB风向形成风的直接原因：水平气压梯度力等压面：气压相等的曲面等压线：气压相等的线10101006100810021004100610081010AB等压线越密，水平气压梯度力越大风力越大?2．风向：风的来向3．风力：按风速划分的等级4．风形成的直接原因：水平气压梯度力5．影响风向的因素高空：水平气压梯度力、地转偏向力风向与等压线平行近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角10101008100610041002（hPa）气压梯度力风向地转偏向力地转偏向力方向：垂直风向北半球右偏南半球左偏只改变风向，不改变风速（hPa）1000100510101015气压梯度力风向地转偏向力摩擦力摩擦力方向：与风向相反减小风速影响风向影响风向的因素高空：水平气压梯度力、地转偏向力风向与等压线平行近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力风向与等压线成一夹角（三）全球气压带和风带的分布三圈环流的形成及影响因素第一步：假设：地球表面性质均一地球不自转，无地转偏向力太阳直射赤道高低纬度受热不均水平气压梯度力赤道与极地间的闭合环流赤道南极北极赤道思