河北省新乐市第一中学高中地理 2.3大气环境课件 湘教版必修1.ppt

2 3大气环境 第一课时 课标要求 1 了解大气的组成及垂直分层 2 理解对流层大气的受热过程 干洁空气 水汽 固体杂质 a b c 低层大气的组成 干洁空气的组成 n2 o2 其它 78 一 大气的组成 21 大气的组成成分及其作用 干洁空气 氧 氮 二氧化碳 臭氧 生物维持生命活动所必须的物质 组成生物体的基本成分 光合作用的原料 温室效应 地球生命的保护伞 成云致雨的必要条件 水汽 固体杂质 大气的成分是固定不变的吗 12 50 km 对流层 平流层 高层大气 o3层 25 二 大气的垂直分层 1 划分依据 2 分层 大气在垂直方向上的温度 密度和运动状况等 80千米 500千米 各大气层的基本特征 对流运动 平流运动 复杂多变 天气晴朗 与人类关系最密切 人类免受紫外线伤害 利于高空飞行 有电离层 利于无线电通信 无 大气分层 气温垂直变化 空气运动 天气现象 与人类的关系 对流层 平流层 高层大气 随高度升高而增加 随高度升高而递减 二 大气的垂直分层 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 高纬中纬低纬 我想知道更多 8 9km 10 12 17 18 1 下图表示某 高度的大气 根据所学知识回答下列问题 1 若该层是人类生存环境的天然屏障 则该层是 原因是 该层因 而有利于高空飞行 2 若该层的热量直接来自地面 则该层是 其空气运动以为主 原因是 该层的天气特征是 3 若该层对无线电通信有重要作用 则该层是 原因是 4 若人类活动能导致其某种成分增加或减少 则该层可能是 和 平流层 以平流运动为主 有o3层 对流层 对流 上部冷 下部热 天气现象复杂多变 电离层 可反射无线电短波 平流层 对流层 趁热打铁 三 对流层大气的受热过程 太阳辐射 太阳源源不断的以电磁波的形式向外辐射能量 1 太阳辐射能主要集中在哪个部分 2 太阳辐射属于什么辐射 从辐射波长角度 可见光 短波辐射 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 一 大气对太阳辐射的削弱作用 太阳辐射能量只有22亿分之一到达地球大气的上界 吸收作用 对能量最强的可见光吸收的很少 反射作用 参与的大气成分 特点 云层 尘埃 无选择性 紫外光 可见光 红外光 波长较短的蓝紫光易被散射 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 太阳辐射 大气吸收19 大气反射 大气上界 大气对太阳辐射的削弱作用 大气散射 反射无选择性 吸收有选择性散射有选择性 a c b 34 多云的白天 晴朗无云的白天 夏季晴朗的白天比多云的白天气温高 学以致用 日落后的傍晚仍明亮 日出前的明亮的黎明 晴朗天空呈蔚蓝色 自然界中的许多自然现象与大气的削弱作用有关 应用大气的削弱作用原理可以解释许多自然现象 例如 1 树阴下 房间中 无阳光处仍然明亮 2 交通信号灯用红黄绿 3 冰岛火山喷发时 火山灰笼罩了整个冰岛地区 白天宛如黑夜 出门打手电 借题发挥 4 南极臭氧空洞扩大到了南美洲南端的火地岛 政府要求岛上居民外出必须戴墨镜和遮阳帽 散射作用 反射作用增强 吸收作用减弱 地面辐射 地面辐射是大气的直接热源 长波辐射 大气辐射 长波辐射 地面辐射 大气吸收 大气逆辐射 二 大气对地面的保温作用 太阳辐射和地面辐射 大气逆辐射关系 到达地面的太阳辐射会如何传递和转换呢 二 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 1 深秋至第二年早春季节 霜冻为什么多出现在晴朗的夜晚 晴朗的夜晚 大气中水汽和固体杂质含量少 大气透明度好 因此大气逆辐射弱 保温作用差 使大气温度降幅大 2 每年秋冬季节 我国北方地区的农民常用人造烟幕的办法 使地里的蔬菜免遭冻害 其原理是什么 因为人造烟幕会增强大气逆辐射3 综上所述 大气的保温效应是如何产生的 地球大气对太阳短波辐射几乎是透明的 大部分太阳辐射能够透过大气射到地面上 使地面增温 大气对地面长波辐射却是隔热层 把地面辐射放出的热量绝大部分截留在大气层中 并通过大气逆辐射又将热量还给地面 探究 昼夜温差小 保温作用 了夜间的最低气温 削弱作用与保温作用的意义 削弱作用 了白天的最高气温 降低 提高 有利于生物生存和发展 玻璃温室效应示意 二 对流层大气的受热过程 三 影响地面辐射的主要因素阅读课本p45 影响地面辐射的主要因素 回答下列问题 1 不同太阳高度对地面辐射有何影响 为什么 2 不同地面对地面辐射又有何影响 为什么 3 除了上述原因 哪个因素也会对地面辐射产生影响 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 读左图 回答问题 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 c1 a2说明了 4 b1称为 有霜的夜晚b1 a b c 吸收 反射 散射 大气吸收地面辐射 地面是大气的直接热源 大气逆辐射 小 练习 练习1 对流层大气的直接热源是 a 太阳辐射 b 地面辐射 c 大气辐射 d 大气逆辐射2 对流层大气中对太阳辐射起散射作用的主要是 a 二氧化碳和水汽 b 云层和较大颗粒的尘埃 c 臭氧和氧原子 d 空气分子和微小尘埃3 晴朗的天空所以呈蓝色是由于太阳光穿过大气层时 a 直接到达地面的蓝色光比重大 b 空气分子使蓝色光发生散射作用 c 高层大气分子大量吸收蓝光 d 到达地面的蓝紫光又完全被反射到高空4 大气的保温作用体现在 a co2温室效应 b 反射作用 c 散射作用 d 大气逆辐射作用5 霜冻多出现在晴朗的夜里是因为 a 空气中的水汽多 b 太阳辐射弱 c 地面辐射弱 d 大气逆辐射弱 6 下图中 昼夜温差最小的是 d a b两条曲线中 表示晴天的气温曲线是 白天阴天 气温比晴天时 这是因为 夜晚阴天 气温比晴天时 这是因为 霜冻为什么多出现在秋 冬季节晴天的夜里 7 读右图 回答下列问题 b 低云层的反射作用强 高大气逆辐射增强 晴朗的夜晚 大气中水汽和固体杂质含量少 大气透明度好 因此大气逆辐射弱 保温作用差 使大气温度降幅大 一逆温现象 对流层由于热量主要直接来自地面辐射 所以海拔越高 气温越低 一般情况下 海拔每上升1000米 气温下降6 c 有时候出现下列情况 海拔上升 气温升高 海拔上升1000米 气温下降幅度小于6 c 这就是逆温现象 逆温现象往往出现在近地面气温较低的时候 如冬季的早晨 逆温现象使空气对流运动减弱 大气中的污染物不易扩散 大气环境较差 关于 逆温问题 的专题讲解 图5 3表明了辐射逆温的生消过程 图a为正常气温垂直分布情形 在晴朗无云的夜间 地面辐射冷却很快 贴近地面的气层也随之降温 离地面愈近 降温愈快 离地面愈远 降温愈慢 因而形成了白地面开始的逆温 图b 随着地面辐射冷却的加剧 逆温逐渐向上扩展 黎明时达最强 图c 日出后 太阳辐射逐渐增强 地面很快增温 逆温便逐渐自下而上地消失 图d e 辐射逆温厚度从数十米到数百米 在大陆上常年都可出现 以冬季最强 冬季夜长 逆温层较厚 消失较慢 1 辐射逆温 二 逆温分类 2 平流逆温 当暖空气水平移动到冷却的地面 水面或气层之上时 底层空气因受下垫面的影响而迅速降温 上层空气因距离较远 降温较慢 于是产生逆温 逆温的强弱 主要由暖空气和地面的温差决定 温差越大 逆温越强 冬半年 在中纬度的沿海地区 因为那里海陆的温差显著 当海上暖空气流到大陆上时 常常出现平流逆温 3 地形逆温 常发生在山地 盆地和谷地中 由于山坡散热快 山坡上的冷空气沿山坡下沉到谷底 谷底原来较暖的空气被冷空气抬挤上升 从而出现温度的倒置现象 这样的逆温主要是在一定的地形条件下形成的 所以称为地形逆温 如美国的洛杉矶因周围三面环山 每年有两百多天出现逆温现象 4 锋面逆温 思考 你能画出锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图吗 利 由于逆温的出现会阻碍空气垂直对流的发展 所以逆温的好处有 可以抑制沙尘暴的发生 因为沙尘暴发生的条件是大风 沙尘 强对流运动 逆温出现在高空 对飞机的飞行极为有利 因为飞机在飞行中不会有大的颠簸 飞行平稳 同时 万里晴空提高了能见度 使飞行更加安全 三 逆温产生的影响 弊 阻碍了空气的垂直对流运动 妨碍烟尘 污染物 水汽凝结物的扩散 有利于雾的形成并使能见度变差 使大气污染更为严重 1 太阳辐射12时达最强 2 地面温度13时达最高 地面辐射最强 3 气温14时最高 日出前后最低 其差值为气温日较差 地方时 12 14 10 三 气温的日变化和日较差 读气温日变化曲线图 回答 1 ab两条曲线中 表示阴天的曲线是 2 白天阴天 气温比晴天时 这是由于 3 夜晚阴天 气温比晴天时 这是由于 五 气温的日变化和日较差 例题 小 a 低 云层厚 大气对太阳辐射的反射作用强 高 大气的逆辐射作用强 5 若图示为我国某城市8月份两条街道气温日变化曲线 则图中代表绿化街道昼夜气温变化曲线的是 由此可知绿化造林在改造城市小气候方面的主要作用是 城市绿化还有没有其它作用 4 阴天比晴天气温日较差 大 小 降低气温日较差 a 吸烟除尘 减弱噪声 净化空气 美化环境 影响气温日较差的因素有 a 纬度 气温日较差随纬度的升高而减小 南北方的比较 b 季节 一般夏季气温日较差大于冬季 c 地形地势 凹地 如盆地 谷地 大于凸地 如小山丘 山谷大于山顶 高原大于平原 如青藏高原与长江中下游平原 离地面越近 日较差越大 大气的直接热源是地面长波辐射 d 天气晴天气温日较差大于阴 雨 天 因为晴天时 白天太阳辐射强烈 地面增温强烈 夜晚地面有效辐射强降温强烈 大风天的气温日较差较小 e 下垫面性质陆地上气温日较差大于海洋 且距海越远 日较差越大 裸地大于有植被的地区 高原 青藏高原 海拔高 空气稀薄 白天 大气对太阳辐射的削弱作用弱 到达地面的太阳辐射量大 晚上大气逆辐射弱 所以气温日较差较大 平原 长江中下游 地势低平 水域面积大 大气质量 水汽 杂质集中在对流层底部 白天 大气对太阳辐射的削弱作用强 晚上大气逆辐射强 所以气温日较差较小 例题 例4 读各纬度平均气温年较差示意图 分析回答 1 气温年较差的分布规律是 原因是 2 60 n与60 s相比较 平均气温年较差地区更大 原因是 3 我国各地气温年较差的空间分布规律是 自低纬向高纬增加 最冷月与最热月热量收入差随纬度递增 高纬太阳高度角和昼夜长短年变化越大 太阳辐射年较差大 低纬小 故低纬终年气温较高 气温年较差小 高纬冬冷夏热 气温年较差大 60 n 60 n处大部分为大陆 热容量 比热 小 温度变化大 而60 s处全部为海洋 温度变化小 东南沿海小 西北内陆大 六 气温的年变化年较差 气温的年变化 以北半球为例 思考 为什么我国有冷在三九 冬至后27天 热在三伏 夏至后一个月 之说 影响气温年较差的因素有 1 纬度气温年较差随纬度的升高而增大 这是因为随纬度的增高 太阳辐射能的年变化增大 2 海陆由于海陆热力特性不同 大陆地区冬夏热量收入的差值比海洋大 所以距海洋越近 受海洋的影响越大 气温年较差越小 越远离海洋 受海洋的影响越小 气温年较差越大 3 地形一般情况下凹地 谷地大于高地 海拔愈高年较差越小 4 植被裸地大于有植被的地区 5 天气云雨少的地区大于云雨多的地区 灵活运用 1 读图分析 拉萨和杭州纬度接近 30 n附近 1 在同等天气条件下 两地中太阳辐射较强的是 主要原因是 2 两地中白天气温较高的是 原因是 夜晚气温较低的是 原因是 即气温日较差较大的是 3 两地气温年较差较大的是 原因是 拉萨 地势高 空气稀薄 对太阳辐射削弱作用小 杭州 海拔低 气温高 接受的地面辐射多 拉萨 空气稀薄 大气逆辐射弱 拉萨 杭州 杭州受季风影响 气温年较差大 拉萨海拔高 夏季气温低 冬季不受冬季风影响 气温不太低 张华居住在某重工业城市 他习惯于在清晨的林阴道上跑步 根据以下材料说明他选择的锻炼时间是否科学 请你帮他分析原因 并说出他应该在什么时候锻炼身体最适宜 材料一 由于 逆温层 的存在 大气很稳定 对流作用减弱 空气中水汽 尘埃和其他污染物不易向高空扩散 只能滞留在近地面 材料二 下图 不科学 清晨 大气逆温层存在 大气对流运动微弱 城市空气中的水汽 尘埃和其他污染物不易向高空扩散 大气污染物质浓度较高 日出前绿色植物以呼吸作用释放二氧化碳为主 造成清晨林阴道上的空气中二氧化碳含量较高 他应该把锻炼时间改为下午或傍晚 3000米 8 t实际温度 t理论温度 即正常温度 时 出现逆温 近地面空气运动受阻 1 地面温度至少上升到 度以上时 逆温层才会消失 10 2 下列四种气温垂直变化状况最有利于非典型肺炎扩散的是 c 3 读某城某日清晨低层大气剖面图 回答 1 图中出现逆温现象的是 中的 判断理由是 2 该城市工业高度集中 当天发生了重大烟雾事件 这一事件的原因是什么 6分 3 在商业区 居民区 工业近