大气环境PPT课件25-湘教版

大气环境第三节二、对流层大气的受热过程三、全球气压带、风带的分布和移动四、气压带和风带对气候的影响五、常见的天气系统一、大气的组成和垂直分层一、大气的组成和垂直分层(一)大气的组成(二)大气的垂直分层低层大气组成体积（%）作用干洁空气N278地球生物体内蛋白质的重要组成部分O221人类和一切生物维持生命活动所必需的物质CO20.033绿色植物进行光合作用的基本原料，并对地面起保温作用O3很少能吸收太阳紫外线，对地球上的生物起着保护作用水汽很少产生云、雨、雾、雪等天气现象；影响地面和大气的温度固体杂质很少作为凝结核，是成云致雨的必要条件(一)大气的组成思考：1.随高度的上升，对流层和平流层的气温分别是怎样变化的？2.为什么说，对流层与人类的关系最为密切？3.为什么平流层适合于飞机飞行？气温（℃）高度（千米）5012高层大气平流层对流层宇宙火箭人造卫星极光流星积雨云-1006020-20-60(二)大气的垂直分层范围气温大气运动天气与人类关系高层大气平流层对流层升——臭氧吸收紫外线12--50千米臭氧保护生物利于高空飞行平流运动为主天气晴朗降——地面是热源对流运动为主1--12千米天气复杂多变最为密切50千米以上电离层能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用先降后升(二)大气的垂直分层想一想：位于非洲中部的乞力马扎罗山，被称为“赤道上的白雪公主”，即地处热带，山顶却终年积雪，这是什么原因？地面8～9KM17~18KM8～9KM赤道北极南极一架飞机沿10km高空从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？平流层——对流层——平流层高纬：8-9千米中纬：10-12千米低纬：17-18千米二、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用（二）地面辐射和大气辐射（三）影响地面辐射的主要因素假如到达大气上界的太阳辐射定为百分之百，而实际上最后到达地球表面的太阳辐射却只有百分之四十七，这是什么原因造成的？（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射波长范围复习:1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？2.太阳辐射最强部分的波长集中在哪个光区？（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？1、大气对太阳辐射的吸收作用地面高层大气平流层对流层臭氧大量吸收波长大于0.175微米的紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线选择性氧原子吸收波长小于0.175微米的紫外线2、大气对太阳辐射的反射作用：参与的大气成分：特点：3、大气对太阳辐射的散射作用：参与的大气成分：云层、尘埃无选择性空气分子和微小尘埃特点：具有选择性云层越厚，云量越多，反射越强。因此，白天多云，气温不会太高——云多，反射强。波长较短的蓝色光、紫色光最容易被散射。解释红灯停、绿灯行的科学依据3、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空为什么仍是明亮的？2、多云的白天比较凉爽1、晴朗的天空呈现蔚蓝色解释下列现象：（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？大气上界地面地面增温射向宇宙空间大气吸收“太阳暖大地”“大气还大地”“大地暖大气”太阳辐射大气吸收地面吸收射向宇宙空间大气辐射大气逆辐射（二）地面辐射和大气辐射我国北方在冬季为什么用烟雾笼罩大白菜？深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜里？分析为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚温暖一些？云层增强大气逆辐射作用烟雾增强了大气逆辐射作用大气逆辐射作用弱大气的热力作用对地球生态系统的重要性：1、大气的热力作用，减少了气温日较差2、大气的保温效应，形成了适宜生命的温度条件仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高夜间，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使气温不致降得过低白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高大气上界地球1玻璃温室效应思考：为什么玻璃温室会有保温效应？（二）地面辐射和大气辐射（三）影响地面辐射的主要因素大气上界AB太阳高度与辐射强度思考：A，B两种情况下，地面得到太阳辐射强度是否一样？为什么？1、纬度因素——太阳高度大小太阳辐射不同性质地面的反射率29－35地面性质沙土黏土浅色土深色土草地耕地新雪冰海洋海洋2022－3210－15261484－95507(平均)2(赤道)（三）影响地面辐射的主要因素2、下垫面因素——反射率高低3、气象因素——日照时数长短等根据所学知识解释自然现象：1、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气温又比晴天高？2、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大的地区？（白天云层具有很强的反射作用）（夜间云层可以增强大气逆辐射）（赤道地区地面热,空气对流旺盛，多云雨，云量多，大气的反射作用强）3、某地昨天为晴朗的天气，今天为多云的天气，仅从大气的热力作用分析，哪一个气温日较差小？为什么？（今天.多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温不会太高;夜晚，大气逆辐射作用强，气温不会太低）4、我国漠河冬季气温比拉萨低，但夏季气温比拉萨高，有关形成的原因的叙述，正确的是()①冬季，漠河日照短，太阳辐射弱，冬季风影响②夏季，漠河太阳辐射时间长，获热量增多③青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收的太阳辐射少，故气温低④青藏高原海拔高，空气稀薄，吸收保存地面辐射的能力差，夏季气温低ABCDD三、全球气压带、风带的分布和移动（一）热力环流形成的原理（二）大气的水平运动（三）全球气压带和风带的分布（四）全球气压带和风带的移动（一）热力环流形成的原理冷热不均引起热力环流思考：一般情况下，受热地区近地面的气压和高空的气压分别会产生什么变化？为什么？城郊之间的热力环流（一）热力环流形成的原理思考：你能解释城市与郊区间产生热力环流的原理吗？山谷风谷风山风海陆风地区间的冷热不均大气的垂直运动同一水平面产生气压差大气水平运动风大气水平运动的原动力，是形成风的直接原因。影响风向和风速。（百帕）100010051010水平面上存在着气压梯度，就产生了促使大气由高压区流向低压区的力，叫水平气压梯度力。水平气压梯度力：水平气压梯度力①方向：垂直于等压线，由高气压指向低气压。②影响：同一地图中等压线密集处水平气压梯度力大，风也大。（二）大气的水平运动100810101006100410021000（百帕）高空风的形成在水平气压梯度力与地转偏向力共同作用下形成的风－－风向平行于等压线北半球地转偏向力气压梯度力地转偏向力①方向：②影响：垂直于运动方向，北右南左。只改变风向，不改变风速。大小与风速成正比。风向地转偏向力（百帕）100010051010（北半球）风向地面摩擦力水平气压梯度力三种力共同作用下,风向与等压线成一夹角，并且摩擦力越大，夹角越大。地面摩擦力:近地面风的形成①方向：②影响：与空气运动方向（风向）相反，大小取决于地表的粗糙程度减小风速风的形成（二）大气的水平运动思考：高空的风分别受到哪些力的作用，这些力分别有什么特点？水平气压梯度力地转偏向力风向垂直于等压线（赤道上空的风)(垂直于风向，使北半球风向右偏,南半球风向左偏)地面摩擦力大气作水平运动所受作用力二力平衡,风向平行于等压线(高空风)三种力共同作用下,风向与等压线成一夹角(近地面风)＜1500米（与风向相反）（垂直于等压线，由高气压指向低气压）形成风的作用力作用力方向意义水平气压梯度力垂直于等压线，指向低压大气水平运动的原动力，水平气压梯度力越大，风速越大。地转偏向力与风向垂直（北半球在风向右侧，南半球在左侧）只改变风向，不影响风速,大小与风速成正比。摩擦力与风向方向相反既减小风速，又改变风向（摩擦力越大，风速减小越多，风向与等压线夹角越大。）拓展•在北半球近地面背风而立，高压在右后方，低压在左前方。•在北半球高空背风而立，高压在右，低压在左。风压定律关于风向与风速的判断•（1）风向判断•判断风向掌握以下几点：•①气压梯度力与等压线的关系—垂直，由高压指向低压；•②地转偏向力与风向的关系—垂直（北半球在右侧，南半球在左侧）；•③摩擦力与风向的关系—方向相反；•④风向与等压线的关系—高空平行，近地面相交。•（2）风力（风速）判断•①同一等压线图中，等压线越密集的地方，气压梯度力越大，风（力）速越大；等压线越稀疏，气压梯度力越小，风速越小。•②在不同等压线图中，通过换算比例尺大小、等压距大小来比较单位距离气压差，单位距离气压差越大，风速越大。北风二级南风八级东风三级西风二级西北风四级西南风十级东北风三级东南风六级地面冷热不均引起大气的运动——形成热力环流，太阳辐射在地表分布不均，那么是否存在全球范围的大气运动呢？（三）全球气压带和风带的分布030N60N90N地球不自转、地表均一、太阳直射在赤道上---单圈环流赤道低压带极地高压带GGDD假设：赤道温度高，极地温度低单圈环流现实中，赤道和极地之间的热力环流是否存在？想一想：赤道低压带极地高压带副热带高压带东北信风带24副极地低压带中纬西风带极地东风带76中纬环流高纬环流1358910考虑地球自转、地表均一、太阳直射点在赤道上----三圈环流假设：极锋低纬环流课堂活动：你能否根据前面的讲述，将南半球的三圈环流画出来？南半球的三圈环流极地高压带副极地低压带副热带高压带赤道低压带极地东风东南信风盛行西风0°60°S30°S90°S赤道低压带副热带高压带副热带高压带副极地低压带副极地低压带极地高压带极地高压带东北信风中纬西风极地东风东南信风中纬西风极地东风地球上的气压带和风带拓展设问1：赤道低气压带、副极地低气压带、极地高气压带、副热带高气压带的形成原因相同吗？0°60°N30°N90°N赤道低气压带副热带高气压带极地高气压带副极地低气压带GDGGGDDD北半球的三圈环流设问2：高气压控制下的天气与低气压控制下的天气相同吗？如果不同，有什么不同？拓展0°60°N30°N90°N赤道低气压带副热带高气压带极地高气压带副极地低气压带GDGGGDDD北半球的三圈环流23°26´N23°26´S66°34´S66°34´N0°考虑地转偏向力、太阳直射点位置的移动，地表均一----气压带、风带的南北移动假设：（四）全球气压带和风带的移动风带和气压带移动66.5°23.5°0°23.5°66.5°高气压带低气压带太阳直射北回归线太阳直射赤道太阳直射南回归线思考：全球气压带和风带的移动有什么规律？四、气压带和风带对气候的影响（二）气压带、风带季节移动与大气活动中心（三）气压带、风带季节移动与季风环流（一）气压带、风带与气候四、气压带和风带对气候的影响探究↓气压带风带移动对气候影响（一）气压带、风带季节移动与大气活动中心思考：7月份，南北半球副热带高气压带的分布状况有什么不同，导致的原因是什么？观察↓7月份全球气压分布思考：1月份，北半球的副极地低压带为什么不呈带状分布？观察↓1月份全球气压分布（一）气压带、风带季节移动与大气活动中心甲乙探究↓东亚南亚季风环流（二）气压带、风带季节移动与季风环流思考：1)甲、乙两图，哪幅属于1月？哪幅属于7月？说出判断理由。2)为什么会出现上述两图中的气压与风向的分布？地区季节大气活动中心成因季风气候特征东亚夏季冬季南亚夏季冬季探究↓东亚南亚季风环流（二）