大气的组成垂直分布和热力作用ppt课件.ppt

大气的组成和垂直分布 一 大气的组成成分及其作用 干洁空气 氧 氮 二氧化碳 臭氧 一切生物维持生命活动所必须的物质 含量78 组成生物体的基本成分 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 强烈吸收长波辐射 影响气温 成云致雨的必要条件 水汽 固体杂质 在自然状态下 干洁空气各组成成分的比例是否变化 水汽和固体杂质的含量是否变化 如何变化 如果产生了变化对人类有什么影响 水汽主要集中在大气底层 夏季大于冬季 低纬大于高纬 海上大于陆上 固体杂质也是主要分布在对流层中 一般是陆上大于海上 早晨和夜晚大于午后 冬季大于夏季 1 在自然状态下 由于人类文明的进步 工业化进程的加快 地球大气成分发生了变化 CO2含量增加 全球变暖 温室效应 so2含量增加 酸雨 大量燃烧煤 石油等矿物燃料 毁林 大量制冷剂的使用使氟氯烃的含量从无到有不断增多 臭氧含量不断降低 臭氧层空洞 2 人类活动引起大气成分比例的变化 科学家预测 如果地球表面温度的升高 按现在的速度继续发展 到2050年全球温度将上升2 4 南北极地冰山将大幅度融化 导致海平面大大上升 一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中 其中包括几个著名的国际大城市 纽约 上海 东京和悉尼 温室效应会带来以下列几种严重恶果 海平面上升 气候反常 海洋风暴增多 土地干旱 沙漠化面积增大 地球上的病虫害增加 危害 酸雨的危害 1 腐蚀建筑物和工业设备 2 破坏露天的文物古迹 3 损坏植物叶面 导致森林死亡 4 使湖泊中鱼虾死亡 5 破坏土壤成分 使作物减产甚至死亡 6 饮用酸化造成的地下水 对人体有害 由于臭氧层空洞扩大 目前世界上每年每百万人中有2000人患皮肤癌 如果臭氧层不能得到恢复 空洞继续扩大 到2070年 全世界皮肤癌者人数将增加5 现在最受重视的是氯氟烃 空调 电冰箱用的制冷剂氯氟烃其商品名叫氟里昂 氯氟烃在低层大气中稳定 游荡10年左右的时间进入同温层 对流层顶部至臭氧层底部 直至穿出臭氧层 穿出臭氧层后 在强烈紫外线的作用下 氯氟烃迅速分解 产生氯原子 氯原子极为活泼 专门拆散臭氧分子 使臭氧层逐渐变薄 出现空洞 二 大气的垂直分布 分层的依据 温度 密度和运动状况 处于80 500km高空的电离层能反射地面的无线电短波 气温初稳后升热只因层中臭氧多水平流动天气好高空飞行很适合 气温随高度的增加而递减 纬度不同厚度变 天气复杂且多变 风云雨雪较常见 对流层 平流层 高层大气 大气的垂直分层 平流层 对流层 低纬 中纬 高纬 17 18km 10 12km 8 9km 对流层顶到50 55km 平流层顶至2000 3000km 1 气温随高度增加而递减 0 6oC 100m 1 气温随高度增加而迅速增加 对流运动显著 1 水平运动为主 2 主要的直接热源是 地面 高层大气 大气质量的3 4几乎全部的水气 杂质 天气现象复杂多变 与人类关系最密切 2 主要靠O3吸收太阳紫外线增温 2 水气 杂质少 能见度好 利于高空飞行 1 大气密度很小 气压很低 2 有电离层能反射无线电短波 NEXT 补充 大气的逆温现象1 对流层气温的垂直递减率 对流层大气平均每上升100m 气温降低0 6 若气温随高度增加而增高 则称之为逆温现象 2 辐射逆温 常发生在晴朗无云或少云的夜间 由于近地面气层气温迅速下降 高层气温降温较慢而形成逆温称为辐射逆温 此现象黎明前最强 3 锋面逆温 在锋面上 如果冷暖空气的温度差比较显著 也可出现逆温 4地形逆温 在盆地和谷底中 由于山坡散热快 冷空气循山坡下沉到谷底 谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升 从而形成逆温 5 影响 逆温现象会阻碍空气垂直对流运动的发展 使大量烟尘 水汽凝结物聚集在它的下面 使能见度变弱 甚至出现严重的大气污染事件 如城市中的光化学烟雾 由于盆地 谷地 地形使逆温现象得到加强 加上盆地地形闭塞 不利于污染物扩散 因此 不宜布局有污染的工厂 此外 在城市中早晨锻炼的时间不宜过早 特别是冬季 以日出后一段时间为宜 例1 2006 江苏 图甲是 某城市风向频率图 图乙是 该城市冬季近地面层不同时刻气温随高度变化过程示意图 读图回答 1 2 题 1 该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂 最合适的厂址应布局在城市的 A 东北方B 西南方C 东南方D 西北方 2 该发电厂烟囱的设计高度应不低于 A 50米B 75米C 100米D 150米 B C 2 在风速大致相同 而气温垂直分布不同的A B C D四种情况 最有利于某工厂68m高的烟囱烟尘扩散的是 C 复习提问 读气温的垂直分布图 回答下列问题 写出图中字母代表的大气层的名称ABC 层部热 部冷 气流以运动为主 在 三层中 与人类关系最密切的是层 现代飞机多在层飞行 因为该层 层中有人类生存的天然屏障 层中的电离层对无线电短波通讯有重要作用 0 50 100 50 100 温度 气温的垂直分布图 12 50 对流层 平流层 高层大气 下 上 对流 A B 天气晴朗 大气平稳 B C 三 大气的热力作用 1 大气对太阳辐射的削弱作用2 大气的保温效应 大气对太阳辐射的削弱作用 表现形式 大气对太阳辐射的吸收大气对太阳辐射的反射大气对太阳辐射的散射 大气对太阳辐射的吸收作用 臭氧大量吸收紫外线 二氧化碳 水汽吸收红外线 选择特性 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 大气对太阳辐射的反射作用 参与的大气成分 特点 大气对太阳辐射的散射作用 1参与的大气成分 云层 尘埃 无选择性 空气分子和微小尘埃 特点 具有选择性 2参与的大气成分 颗粒较大的尘埃 特点 无选择性 影响削弱作用的因素 太阳高度 大 削弱作用强 小 削弱作用弱 大气状况 晴天弱 阴天强 尘埃多 尘埃少 强 弱 大气对地面的保温作用 地面增温 大气吸收 太阳暖大地 大气还大地 大地暖大气 削弱作用与保温作用的意义 有利于生物生存和发展 削弱作用了白天的最高气温 保温作用了夜间的最低气温 降低 提高 昼夜温差小 例2 2004 全国文综 对流层中的上升气流会使飞行中的飞机颠簸 导致对流层气流上升的原因是 上层实际气温低于理论气温 按垂直递减率计算的气温 下图表示四种对流层气温分布状况 读图回答 1 2 题 1 甲图表示的气温降低速率在 A 3000m以下低于垂直递减率B 3000 6000m高于垂直递减率C 6000m以下等于垂直递减率D 6000m以下均低于垂直递减率 2 飞机可以在5000m高度平稳飞行的是 A 甲B 乙C 丙D 丁 B D 1 下列是关于大气对流层特点的描述 气温随高度增加而递增 空气对流运动显著 低纬地区厚度大于高纬地区 天气现象复杂多变 其中全部正确的一组叙述是 A B C D C 2 关于平流层的叙述 正确的是 A 平流层上冷下热 大气稳定 不易形成对流B 气温基本上不受地面影响C 在平流层中存在一个电离层 能反射无线电波D 平流层有利于高空飞行 与人类的关系最为密切 B 3 有时地面无线电短波通讯突然中断 这可能是 A 对流层出现云 雨 雾 雪等天气B 臭氧层的存在C 电离层受到耀斑爆发的干扰D 空气对流运动所致 C 反馈练习 4 将下面几种成分的代号填入表中 与其作用进行正确的搭配 A 二氧化碳B 水汽C 臭氧 D 氮E 氧F 尘埃 D F A B E C 双选5 有关臭氧的叙述 正确的是 A 臭氧主要吸收太阳辐射中的红外线B 臭氧含量的最大值在22 27千米高空C 人类活动排放出的二氧化碳破坏大气层中的臭