大气环境学案

1第三节大气环境（一）大气的组成及作用：1、低层大气主要是由、和三部分组成。★干洁空气主要由__________（78%）、__________组成。干洁的空气氮地球上生物体的基本组分氧人类和一切生物维持生命活动所必需的物质二氧化碳绿色植物进行光合作用的基本原料；吸收，可产生温室效应，并对地面起保温作用，该气体的浓度__.它的含量不断增加，导致全球。臭氧位于______层;大量吸收，保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害，被誉为“地球生命的保护伞”；影响大气温度；氟氯烃增加导致了___减少。水汽是成云致雨的必要条件；水的相变产生云、雨、雾、雪等天气现象，并伴随着热量的吸收和释放；吸收与放出长波辐射，有保温效应。固体杂质固体杂质作为凝结核是的必要条件，对太阳辐射有削弱作用。城市比郊区更多雾2、人类活动造成的大气成分比例的变化和大气污染1）C02含量增加温室效应加强，全球气候2）氟氯烃含量增加；臭氧减少制冷工业发展导氟氯烃含量增加，含减少，到达地面的增多，危及人类生存3）二氧化硫、氧化氮增多酸雨、酸雾增多，水体土壤酸化，危及生物生存（二）大气的垂直分层及各层对人类活动的影响1、分层：依据大气的温度、密度和大气运动状况等物理性质大气划分为__________、________和________三层。2、各层特点及对人类的影响：高度特点高层大气平流层顶以上①气压低，密度小；②在80—500千米的高空，有若干_______，能反射_________________，对无线电通讯有重要作用。③气温先先降后升能传播无线电短波平流层对流层以上到50千米—55千米①气温随高度的增加而_______，因为该层气温基本不受地面影响，而是靠_______吸收太阳紫外线增温。在22-27千米臭氧层②气流以____运动为主。该层上热下冷，不易对流，大气稳定③大气稳定，上水汽和固体杂质少，天气能见度好，，有利于高空飞行④臭氧大量吸收紫外线，成为人类生存环境的天然屏障有利于__________________对流层低纬度17—18千米；中纬10—12千米；高纬度仅8—9千米。①气温随高度的增加而______，对流层大气主要的直接热源是______；（主要靠吸收地面长波辐射增温）离地面越高，气温越低；对流层中海拔每上升100米，气温下降②________运动显著。对流层高度由低纬度向高纬______，③天气现象__________：整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽、固体杂质都集中在对流层，通过对流运动上升、降温，成云致雨。风、云、雨、雪等现象均发生在这一层。与人类关系____________3、对流层的高度：纬度低对流层高度大；纬度高对流层高度低；同一地区，夏季》冬季；白天》黑夜；夏季同纬度陆地》海洋。4、两极附近气温低,对流层高度小，平流层的位置低，因此南极的臭氧层最容易破坏；在海拔相同的地方，在两极附近可能最有利于飞行（平流层位置低，飞机可能已进入平流层）5、逆温现象(注意和平流层的区别，若气温随海拔递增，在对流层为逆温现象。平流层海拔高)（1）概念:在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100米，气温降低0.6°C。对流层中，在一定条件下，会出现气温随高度增加而升高现象称为逆温现象（2）影响:由于逆温层的存在，造成对流层大气局部上热下冷，大气层结稳定，阻碍了空气垂直运动的发展，使大量烟尘、有害气体、水汽凝结物等聚集在对流层不易扩散，易产生大雾天气，使能见度变坏，尤其是城市及工业区上空，由于凝结核多，易产生浓雾天气，有的甚至造成严重大气污染事件，如洛杉矶光化学烟雾。发生条件出现地区辐射逆温在晴朗无云或少云的夜间，地面很快辐射冷却，使贴近地面的气层也随之降温，离地面愈近，降温愈快，从而产生逆温现象。这种逆温在大陆上常年都可出现，尤以冬季最强。辐射逆温在黎明前最强，日出后，逆温就逐渐消失了。平流逆温暖空气平流到冷的地面或冷的水面上，会发生接触冷却的作用，愈接近地表，降温愈快，于是产生逆温现象。中纬度沿海地区地形逆温主要由地形造成，山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底，谷底原来的较暖空气被冷空气抬挤上升，从而出现温度的倒置现象。常发生在盆地和谷地中。如美国的洛杉矶因周围三面环山。是第一个出现光化学污染事件的城市[例题1]读某城某日清晨低层大气剖面图，回答：(1)图中气温分布异常部分是①、②、③中的__________，判断理由是_______________。与人类关系2(2)该城市工业高度集中，当天发生了重大的烟雾事件，造成这一事件的人为原因是_________________________________________________________________________________________________________；气象原因是:___________________________________________地形原因是.___________________________________________________________________________图7中的曲线为某工业城市某时期气温随高度的变化规律，读图分析后完成23—24题。（三）大气的受热过程（太阳热大地，大地暖大气，大气还大地）大气的热力作用主要表现为大气对和。大气的削弱作用吸收①平流层中的________吸收紫外线；②对流层中的____________吸收红外线；吸收具有__________性；能量最强的____________吸收很少。③所以大气直接吸收的太阳辐射能量是很少。太阳辐射对流层大气的主要直接热源。反射能反射太阳辐射→白天多云，气温不会太高，就是因为云的___________作用。我国四川盆地太阳能最缺乏（反射没有选择性）散射大气中的或能使太阳辐射发生——蓝紫光易被散射晴朗的天空呈蔚蓝色；日出前的黎明、日落后的黄昏是散射的结果。选择性大气的保温基本原理①太阳辐射是______波辐射；绝大部分透过大气层到达地面。太阳辐射使增温地面、大气辐射是_____波辐射。波长由长到短：大气辐射》地面辐射》太阳辐射②大气对太阳短波辐射的吸收能力很弱，对地面长波辐射的吸收能力_______，并通过将大部分热量还给地面，补偿地面损失的热量。起到保温作用③_______是对流层大气主要的直接热源；但_________是大气增热的根本能量来源作用保温过程A太阳辐射使______________增温，D______________辐射使大气增温，C________________辐射对地面保温作用。太阳短波辐射绝大部分可以透过大气层到达地面使，形成辐射，对流层中的水汽和二氧化碳能大量吸收地面长波辐射，从而使大气增温，大气吸收少量的太阳辐射和绝大部分地面辐射形成，很少一部分射向宇宙空间，大部分以大气逆辐射辐射的形式返还给地面，对地面具有保温作用；晚上云层越多，，所以多云的夜晚，气温不会很低；晴朗的夜晚，天空少云，大气逆辐射辐射越弱，大气的保温作用弱，所以霜冻多发生在晴朗的夜晚。④昼晴夜晴，昼夜温差；昼阴夜阴昼，夜温差影响太阳辐射的因素纬度位置纬度位置越年平均正午太阳高度角越大，地面得到能量就越多，地面辐射越强①太阳高度角愈，太阳辐射经过大气的路程愈短,大气对太阳辐射的削弱得越少，到达地面的太阳辐射越多。大气对太阳辐射的削弱作用有低纬向高纬_________，②同时由于太阳高度角越，单位面积获得的太阳能量少，从而导致太阳辐射由低纬向两极递减的原因海拔青藏高原空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，太阳辐射，到达地面的太阳辐射多；我国青藏高原太阳能最丰富。但海拔高空气稀薄，大气的保温作用气象因素降水少、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。青藏高原和西北地区。因为青藏高原海拔高、空气稀薄，太阳辐射强；西北地区气候干旱、多晴天，太阳辐射强。东部和南部地区多阴雨天气，大气对太阳辐射的削弱作用强。下垫面一般规律：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。南极大陆内部是全球最寒冷的地方，除与其高纬度、高海拔等因素外，极冰强反射也是形成其低温的重要原因小结大气对太阳辐射的削弱作用，______了白天温度；大气对地面的保温作用，____了夜间最低气温，从而____了气温日较差，提高了地球的平均温度（液态水）★★P50玻璃温室的原理：太阳光短波辐射透过玻璃进入温室，地面温度升高后产生长波辐射。玻璃的阻断作用，使温室内的红外线长波辐射不能通过玻璃，与室外的大气进行交换，红外线长波辐射被保留在温室内。★分析白天气温的高低，主要考虑大气对太阳辐射的削弱作用的强弱；多云则削弱作用强,气温不会太高；★分析夜晚气温的高低，则要考虑大气对地面保温作用的强弱。多云则大气逆辐射强，大气保温作用的强高度(m)3018100温度(℃)①②③图72、下列叙述正确的是（）A．①②③都是对流层B．①是对流层②是平流层③是高层大气C．①③是逆温层D．②是逆温层3、该地这一时期可能（）A．产生灰霾天气B．由此引起地下水位下降C．城市温室效应加强D．呼吸道疾病和老人病发病率增高3１、拉萨有“日光城”之称，为什么其昼夜温差大？赤道地区为什么昼夜温差小？青藏高原空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱，太阳辐射强，导致地面辐射强，从而白天气温较高，而晚上大气逆辐射弱，地面丧失的热量多，所以昼夜温差大。赤道地区由于云层较多，白天对太阳辐射的削弱作用强，晚上则大气逆辐射强，从而减小了昼夜温差。2、为什么霜冻多出现在晴朗夜晚的凌晨？晴朗的夜晚，天空少云或者无云，大气逆辐射弱，地面辐射丧失的热量多，所以晚秋或寒冬的夜晚近地面气温很低，容易出现霜冻。3、我国北方地区秋冬季节的夜晚，农民在果园里燃烧秸杆，制造烟幕的目的。人造烟雾中的水汽和二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射，从而增强大气逆辐射，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用，所以可以防霜冻。4、地球表面温度的昼夜变化不象月面那样强烈？地球表层有厚厚的大气层，（1）白天有大气对太阳辐射的削弱作用，降低了白天温度气温，（2）夜间，由于受大气逆辐射的作用，使地面辐射损失不会过多，起到了保温作用，提高了夜间最低气温。从而地表昼夜温差小。（2）月球表面没有大气，因此白天因没有大气对太阳辐射的削弱作用，温度升得过高，夜晚缺乏大气逆辐射的保温作用；温度又降得十分低，昼夜温差大。读“冷热不均引起的大气运动示意图”，回答问题：（1）图中方框内是低压还是高压，用“高”或“低”填在图中。（2）从空气的垂直运动来看，受热的地区空气，受冷的地区空气。（3）从水平方向来看，空气从气压流向气压。（4）乙图的空气环流是因引起的，因此，称环流。（四）热力环流：概念由于近地面空气的冷热不均形成的空气环流，称为热力环流引起气流，它是大气运动的一种最简单的形式形成过程近地面空气的受热不均，引起气流的______或_______运动；空气的上升或下沉，导致______________气压的差异；水平气压差异形成大气的水平运动。城市风环流方向不随时间变化，因为市区气温总高于郊区，而山谷风和海陆风随昼夜变化生活中的热力环流城市风海陆风指在沿海地区因异而形成的风,有季节变化和日变化从海洋吹向陆地;从陆地吹向海洋①海风：风从海洋吹向陆地②陆风：风从陆地吹向海洋ABH(M)900hPa1000④1)在同一地点，气压值随高度的增加而递减.垂直方向气压值下面高于上面2)高压和低压是相对同一水平面的气压高低状况3)等压面往上突出的地方是高压区，等压面下凹的是低压区，高空气压状况往往和近地面相反4)气流由高压流向低压只能指在同一水平面。垂直方向上不符合这一规律.5）判断气压高低的时候可以作一条辅助线（1）图中表示气压相等的数码是：____________(2)气压最高的数码是___；气压最低的数码是__(3)A、B两处受热的是_________,空气做_____运动，冷却的是_____，