自然环境中的物质运动和能量交换第三节大气环境

大气环境组成作用干洁空气氧氮二氧化碳臭氧水汽和固体杂质人类和一切生物维持生命活动所必需的物质植物光合作用的基本原料；对地面起保温作用成云致雨的必要条件，其中固体杂质是凝结核，促成水汽凝结吸收太阳紫外线，对地球生命体有保护作用地球上生物体的基本成分登山运动员登高山时为什么要背着氧气筒呢?对流层平流层高层大气大气的垂直分层1250大气的垂直分层对流层平流层高度增加温度减；对流旺盛近地面；天气复杂且多变；纬度不同厚度变（越热对流越强，厚度越大）气温初稳后升热；水平流动天气好；高空飞行很适合。电离层高层大气电离层能反射无线电波，对无线电通讯有重要作用；气压低，空气密度小高度范围特点与人类活动关系对流层平流层高层大气大气的垂直分布低纬度高;高纬度低平均为10-12KM气温随高度增加而递减对流运动显著天气现象复杂多变与类关系最为密切自对流层顶至50-55KM气温随高度增加而升高下层变化很小，30千米以上，迅速升高以平流运动为主天气晴朗,大气平稳,有利于高空飞行自平流层顶至2000-3000KM的高空空气稀薄,大气处于高度电离状态电离层反射无线电波1、对流层气温随高度的增加而递减，递减率为多少？2、假如我们在泰山脚下测得某时气温为15℃，我们知道泰山的高度为1500米，那么，此时泰山顶的气温大约是℃呢？3、为什么对流层在低纬度地区厚，高纬度地区薄？4、对于同一地区，在夏季和冬季其对流层的厚度有何差异？5、“为什么说对流层天气现象复杂多变？高度每增加100米，气温降低0.6℃；即0.6℃/100米6低纬地区太阳高度大，所以受热多，对流旺盛，对流层所达高度就高；高纬度地区受热少，对流层高度就低。①存在上升运动；②几乎全部的水汽、固体杂质都集中在对流层夏季对流层厚度比冬季厚。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紫外线二氧化碳、水汽吸收红外线（选择特性）思考：1、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用，可知大气吸收具有什么特性？2、为什么大气直接吸收的太阳辐射能量是很少的？（大气对太阳辐射中能量最强的可见光吸收得很少，大部分可见光能够透过大气到达地面）(2)特点：无选择性(1)参与的大气成分：云层、颗粒较大的尘埃2.反射作用：(3)云层越厚越多，反射越强散射作用一般具有选择性：波长越短，散射能力越强蓝光、紫光最容易被散射质点大时无选择性：(1)参与的大气成分：空气分子和微小尘埃(2)特点：具有一定的选择性漫散射3.散射作用（一）太阳辐射通过哪些环节被削弱了？（二）哪些环节的削弱作用具有选择性特征？（三）参与作用的大气成分有哪些？反射云臭氧散射空气分子、细小尘埃高层大气平流层对流层地面作用形式参与作用的大气成分光区(波长)范围作用特点吸收作用反射作用散射作用臭氧（平流层）水汽、二氧化碳（对流层）紫外线区红外线区有选择性云层、尘埃各种波长都被反射无选择性，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，有一定的选择性大气上界地面地面地面增温射向宇宙空间大气吸收大气辐射大气逆辐射太阳辐射2、大气对地面的保温作用大气吸收地面吸收大气反射散射将热量还给地面，从而起到保温作用短波辐射，其余均为长波辐射AA1A2ABB1B2CC1C2课堂练习：1、A、B、C中表示短波辐射是（），表示长波辐射的是（）。2、A1小于A的原因是（）具体表现为（）、（）、（），A2更小的原因是（)3、C1表示（），C1A2说明了（）。4、B1称为（），有霜的夜晚B1（）。读左图，回答问题：AB,C大气逆辐射小大气吸收地面辐射地面是大气的直接热源吸收反射散射大气对太阳辐射的削弱作用大气吸收有选择性，对太阳辐射中能量最强的可见光却吸收很少。3、影响地面辐射、太阳辐射的因素：纬度低→太阳高度大→经过的大气路程短→大气削弱少，且光能集中→得到的太阳辐射强。纬度位置：下垫面状况：气象因素：地球大气上界AB不同性质地面的反射率不同，新雪反射率最大。降水量越多，年日照时数越少，得到的太阳辐射就越少；反之则反。解释下列自然现象：1、为什么晴朗的正午天空呈蓝色，早晚呈红色？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？正午太阳高度大，太阳光线穿过大气路程短，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，地平线附近的天空呈红色霞光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原故BAC受热冷却冷却高气压高气压高气压低气压DEF低气压低气压气压依次递减冷热不均对空气的运动有何影响？BAC受热冷却冷却高气压高气压高气压低气压DEF低气压低气压气压依次递减同一高度的气压不一样会使空气如何流动？A、B、C三地气压还是一样吗？等压面还是水平的吗？如果不是，该如何弯曲呢？•地面冷热不均—————空气垂直运动，热的上升、冷的下降————同一水平面产生了气压差异————-导致空气由高气压向低气压做水平运动------------热力环流形成同一高度，近地面气温越高，气压越低，反之气温越低，气压越高。高空的气压高低与地面相反注意：等压面凸起的地方是高压区，等压面下凹的地方是低压区。高压、低压是针对同一水平面而言的。近地面气压总是高于此地的高空气压的。A高低低高高低BC（1）大气运动的能量来源是什么？（2）大气运动的根本原因是什么？（3）大气水平运动的直接原因是什么？（4）什么叫热力环流？太阳辐射气压差异冷热不均地面冷热不均形成的空气环流叫热力环流热力环流，是大气运动的最基本形式市区郊区郊区AABB海陆风白天陆地升温快（相对为热源）海洋升温慢（相对为冷源）海风海陆风夜晚陆地降温快（冷源）海洋降温慢（热源）陆风山谷风:白天吹谷风，山坡多降水晚上吹山风，山谷多降水103010201010（hPa）方向：垂直于等压线，由高压指向低压AB风向10101008100610041002（hPa）气压梯度力风向地转偏向力垂直风向.只改变风向，不改变风速平行于等压线地转偏向力方向：高空风向：风的形成（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,既改变风速，又改变风向。最终风向与等压线有夹角力的名称产生原因方向大小作用水平气压梯度力高低压之间存在气压梯度垂直于等压线并由高压指向低压水平面单位距离气压梯度越大，水平气压梯度力越大形成风的直接原因地转偏向力由于地球自转产生的一种促使沿地表作水平运动的物体偏离其运动方向的力垂直于风向，北半球向右偏，南半球向左偏赤道地区为零，向两极逐渐增大只改变风向，北半球右偏，南半球左偏，不改变风速的大小摩擦力地面与空气之间，以及运动状况不同的空气层之间产生的阻力与风向相反与下垫面状况有关，与风速的大小有关减小风速，不直接改变风向，对近地面大气的运动影响显著气压梯度力、地转偏向力和摩擦力对风向的影响风压定律:1、北半球：高空：近地面：2、南半球：高空：近地面：（hPa）1000100510101015（hPa）1000100510101015北半球南半球此图哪个箭头代表实际风向？此风在近地面还是高空?此风是哪个半球的？背风而立，高压在右，低压在左背风而立，高压在右后方，低压在左前方背风而立，高压在左，低压在右背风而立，高压在左后方，低压在右前方在下图中绘出北半球近地面A、B两种气压状况下的大气运动情形103010201010101010201030水平气压梯度力AB实际风向地表均匀赤道北极南极赤道南极北极赤道热力环流原理下,即在理想状态下低压高压高压低压高压高压三圈环流和风带气流上升1234爬升极锋56下沉赤道低气压带副热带高气压带副极地低气压带极地高气压带0°30°60°极地东风盛行西风东北信风高纬环流与极地东风带中纬环流与西风带低纬环流和信风带副热带高压带赤道低压带东北信风带副极地低压带盛行西风带极地东风带低纬环流中纬环流高纬环流极地高压带三圈环流气压带和风带的形成气压带的形成原因都一样吗？中纬西风带的风向是正西吗？a.热力因素：b.动力因素：极地高压带赤道低压带、副极地低压带副热带高压带、地表均匀，地球自转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盛行西风极地东风东南信风盛行西风极地东风分布规律：7个气压带；6个风带a.高低压相间分布（三低四高）气压带和风带的分布c.气压带和风带相间分布b.南北半球对称1、随着太阳直射点的移动而移动2、北半球，夏季北移，冬季南移规律：气压带和风带的移动3、南半球则夏季南移，冬季北移原因:太阳直射点南北移动副热带高压带赤道低压带东北信风带副极地低压带盛行西风带极地东风带极地高压带气压带分布成因气流气候影响赤道附近热力原因上升南北纬30度附近动力原因下沉南北纬60度附近动力原因上升极地附近热力原因下沉赤道低气压带副热带高气压带副极地低气压带极地高气压带湿热干热温湿冷干P52活动题副热带高压带赤道低压带东北信风带副极地低压带盛行西风带极地东风带极地高压带风带分布风向对气候影响北半球南半球赤道低压与副热带高压之间东北风东南风干燥副热带高压与副极地低压之间西南风西北风温湿副极地低压与极地高压之间东北风东南风冷干极地东风带中纬西风带低纬信风带P52活动题夏季冬季原因气温气压气温气压陆地高低低高海陆热力性质差异海洋低高高低海陆分布对大气环流的影响7月海陆分布对大气环流的影响夏威夷高压亚速尔高压30N30S亚洲低压7月GD亚洲低压夏威夷高压7月海陆分布对大气环流的影响1月南半球海洋面积占优势，性质均一，气压带基本呈带状分布海陆分布对大气环流的影响60N60S亚洲高压阿留申低压1月冰岛低压GD亚洲高压阿留申低压东北信风1月7月北半球副热带高气压带被亚洲低压切断北半球副极地低气压带被亚洲高压切断1月海陆分布对大气环流的影响亚洲大陆太平洋大西洋7月亚洲低压夏威夷高压亚速尔高压1月亚洲高压阿留申低压冰岛低压图2-34亚洲冬、夏季风示意图气压带.风带季节移动与季风环流读图2-34,回答:1.甲、乙两幅图中,哪一幅是1月，哪一幅是7月?判断的理由是什么?2.甲图中,东亚地区与南亚地区的风向有何不同?为什么?3.乙图中,东亚地区与南亚地区的风向有何不同?为什么?1月7月西北风东北风东南风西南风冬季夏季东亚季风与南亚季风比较东亚季风南亚季风风向1月7月成因气候类型1月7月西北西南东北东南海陆热力性质差异海陆热力性质差异、温带季风气候亚热带季风气候热带季风气候气压带与风带的移动气候特点寒冷干燥、低温少雨高温多雨高温少雨高温多雨冷锋暖峰概念冷气团主动向暖气团移动暖气团主动向冷气团移动暖气团上升状况被迫抬升徐徐爬升符号雨区位置天气特征过境前气温较高，气压较低，天气晴朗气温较低，气压较高，天气晴朗过境时过境时阴天、大风、降温、降雨、降雪等连续性降雨过境后气压升高，气温、湿度骤降，天气转好气温上升，气压下降，天气转暖天气实例北方夏季的暴雨、冬季爆发的寒潮;沙尘暴，大风一场春雨一场暖相同点：都有暖空气沿锋面做上升运动。暖空气沿锋面做上升运动，水汽凝结，会形成云雨天气。不同点：（1）冷锋降水区域多发生在锋后，暖锋降水区域多发生在锋前。最突出的特点：锋面降水雨区位置主要在冷气团一侧。（2）冷暖锋面的坡度及符号有何不同？锋线凸出方向有何特点？冷锋面符号是三角形；暖锋面的符号是半圆。冷暖锋的锋线凸出1.其他条件相同，下列四个点气温较高、气压较低、天气晴朗的是（）A.①B.C.③D.2.读某校气象小组整理的1月上旬的（1）这段时期气压变化呈趋势，气温变化呈（2）3日该地受冷气团还是暖气团控制？气团。（3）在两天之间天气变化最剧烈，其原因是三国时期，诸葛亮设计把司马懿及其部下引至上方谷中，然后截断谷口，实施火攻。诸葛亮在山上见魏延诱司马懿入谷，一霎时火光冲天，心中甚喜，以为司马懿此番必死，没想到天降大雨，火不能着，司马懿乘机杀出。诸葛亮大叹：“谋事在人，成事在天！不可强也。”中新网2004年7月10日电今天下午，北京城突降大暴雨，今天的大暴雨最大的特点就是来势凶猛，降水集中出现在16～18时