大气的组成和垂直分层.ppt

第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 第三节 大气环境,大气的组成和垂直分层,大气的组成成分及其作用,干洁空气：,水汽：,固体杂质：,氧：,氮：,二氧化碳：,臭氧：,组成生物体的基本成分,维持生命活动所必须的物质,光合作用的原料,、“温室效应”,吸收紫外线、,地球生命的保护伞,成云致雨的必要条件,人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。长恨春归无觅处，不知转入此中来。,大气的垂直分层,对流层,平流层,高 层 大 气,对流层：,1 高度范围：,012,2 特点：,气温随高度增加而递减,（.）,对流运动显著,天气现象复杂多变,与人类活动最密切,3 与人类的关系,大气的垂直分层,对流层,平流层,高 层 大 气,平流层：,1 高度范围：,对流层顶至,2 特点：,气温随高度增加而增加,以平流运动为主,利于高空飞行,3 与人类的关系,人类生存环境的天然屏障,大气的垂直分层,对流层,平流层,高 层 大 气,电离层,高层大气：,1 高度范围：,平流层顶至 20003000km,2 特点：,3 与人类的关系,高度电离状态,电离层,12,50,二、大气的垂直分布,高度,（千米）,高层大气,平流层,对流层,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？,思考？,随着高度的上升，对流层的气温逐渐降低，平流层的气温逐渐升高,平流层少水汽和尘埃，天气晴朗 ，能见度好，空气以平流运动为主飞机飞行不上下颠簸,与人类生活生产紧密相关的各种天气现象都是在对流层中,第二章 自然环境中的物质运动和能量交换 第三节 大气环境,对流层大气的受热过程,目录,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,P. 21 太阳辐射,1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？ 2.太阳辐射最强部分波长集中在哪个光区？比例为多少？,温故知新：,一、对流层大气的受热过程,(一)大气对太阳辐射的削弱作用,吸收,反射,散射,表现形式：,臭氧大量吸收紫外光,二氧化碳、水汽吸收 红外光,吸收紫外光波长小于0.175,选择性,为什么说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 到地面）,吸收作用：,反射作用,参与 的大气成分：,特点：,云层、尘埃,无选择性,为什么在夏季白天多云，气温不会太高？,云层的反射作用最为显著。云层越厚，云量越多，反射越多。在夏季白天多云，气温不会太高，就是因为云的反射减少了到达地面的太阳辐射。,活学活用：,散射作用,参与的大气成分：,空气分子和微小尘埃,特点：,具有选择性,活学活用：,为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？,雨后天晴，空气中大颗粒物质较少，主要是空气分子对光的散射，而空气分子对波长较短的蓝光散射最强。所以雨后天晴，天空呈现蔚蓝色。,地 面,高层大气,平流层,对流层,臭氧大量吸收紫外线（0.1750.40微米）,二氧化碳、水汽、云和浮尘吸收红外线,反射、吸收,散射（蓝色光）,一、对流层大气的受热过程,1、大气对太阳辐射的吸收作用,上层大气吸收紫外线（0.175微米）,大气对太阳辐射的削弱作用,吸收作用,散射作用,反射作用,选择性,无选择性,大气对太阳辐射削弱作用的比较,氧原子、臭氧（平流层） 水汽、二氧化碳（对流层）云、浮尘,紫外线,红外线,有选择性,大部分可见光可穿透,水汽、云和浮尘,可见光各种波长被反射一部分,无选择性，云层越多（厚），反射越强,大气分子、 微小尘埃,蓝色光最易被散射,有选择性 向四面八方散射 ，,一、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,辐射规律,1、物体的温度越高，辐射中 最强 部 分 的 波 长 越 _,2、物体的温度越_，辐射中 最强部分的波长越 _,低,长,短,短波辐射,(二)地面辐射和大气辐射,地面增温,大气吸收,“太阳暖大地”,“大气还大地”,“大地暖大气”,短波辐射,长波辐射,（CO2、H2O）,34,19,47,60,6,120,114,23,10,106,直接 热源,直接 热源,、地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显,大气 上界,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，大气削弱了到达地面的太阳辐射，气温不会太高,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。,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,1、为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大？ 、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？ 、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？,（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）,（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）,（白天，地球大气削弱了到达地面的太阳辐射，使白天地面的气温不会太高，夜晚，地面辐射绝大部分热量又被大气逆辐射还给地面，使夜间地面气温不致降得过低，从而减少了昼夜温差),根据所学知识解释自然现象：,活学活用：,解释下列现象：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，对太阳辐射的反射作用强。,夜晚多云，大气逆辐射作用强。,思考：,影响地面辐射的主要因素有哪些？,纬度因素：,太阳高度角,路程长短 面积大小,下垫面因素：,其他因素：,如气象因素,中午或低纬地区太阳高度大面积小（光热集中）经过的大气路程短大气削弱少,早晚或高纬地区太阳高度小面积大(光热分散）经过的大气路程长大气削弱多,地 球,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？,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,为什么世界极端最低气温出现在冰雪覆盖的南极洲大陆上？,大气上界,很亮,较暗,直 射,斜 射,光热集中,光热分散,玻 璃 温 室 效 应,太 阳 辐 射,地 面 辐 射,玻璃温室,大气作用,-保温作用,课堂演练3,1、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、为什么白天多云，气温比晴天低； 夜间多云，气温又比晴天高？,（大气对太阳辐射的散射作用）,（大气对太阳辐射的反射；保温作用）,课堂演练3,3、为什么晴朗的天空多呈蓝色？,4、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？,（波长较短的蓝色光易被空气分子散射，空气越洁净这种散射越明显）,（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）,5、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现 在晴朗的夜晚？,6、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防 御霜冻的作用？,（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）,（人造烟