第一节大气的组成和垂直分布.ppt

,第三单元大气环境大气的组成及垂直分层,金昌市二中赵明东,水汽,固体杂质,N2,O2,CO2,O3,生物体的基本成分,维持生命活动必需的物质,植物光合作用的原料；对地面保温,干洁空气,吸收紫外线（“地球生命的保护伞”）,天气变化的重要角色,成云致雨的必要条件,78.09%,20.95%,0.003%,0.00006%,因时因地而异,一、大气的组成及作用,二、大气的垂直层,依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划分为对流层、平流层和高层大气。,平流层,对流层,高层大气,对流层,特点：气温随高度的增加而递减,地面是对流层大气的主要的直接热源（-6C）/1000M,对流层,对流层,特点：气温随高度的增加而递减,上冷下热，有利于空气的对流；对流层的高度因纬度而异，低纬度地面受热多，对流旺盛，对流层高度可达1718千米；高纬度地面受热少，对流运动弱，对流层高度仅89千米。,对流运动显著,对流层,温度(),高度(千米),12,以上属平流层的是(),知识应用,对流层,特点：气温随高度的增加而递减,天气现象复杂多变,对流运动显著,对流层,逆温现象,含义:随高度升高,气温也升高,即产生逆温,A发生时稳定性特别强(不利于垂直运动),易出现大气污染B最有利于逆温发生的条件是平静而晴朗的夜晚C日出前后的逆温层最厚,日出后地面温度升高,逆温层慢慢消失,锋面逆温地形逆温辐射逆温,逆温的分类,思考:锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图为:,地面热量辐射散失,越接近地面空气越冷,导致逆温,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,地面温度至少上升到-度以上时,逆温层才会消失,10,平流层,特点：气温随高度增高。,平流运动为主,上热下冷，大气稳定，不易形成对流，以平流运动为主，利于飞行,该层大气主要靠臭氧吸收大量紫外线而增温。,平流层,高层大气,电离层反射无线电短波,极光,20003000千米的高空为地球大气的上界。,80500千米的高空，有若干电离层。,特点：气压很低，密度很小。,高层大气,极光,极光,极光,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、工业近郊区、农田区域中，烟雾浓度最大的是(4）若该城市众多工厂、汽车大量排放CO2、SO2、NO2，产生的大量环境污染主要有什么？（3分）,此处气温随海拔的增加而增加。,气象原因：下冷上热，不利于气流的对流与扩散，加重了大气污染。地形原因：商业居民区地处洼地，不利于气流扩散、自净，加剧了污染人为原因：工厂排放煤烟、粉尘，空气污染。（每个2分,工业近郊区,CO2;温室效应，气候变暖；SO2与NO2;产生酸雨O2等在紫外线作用下，发生光化学反应，产生光化学烟雾。,对流层,平流层,高层大气,1、地面为直接热源和水源,2、对流运动显著,3、天气现象复杂多变,1、臭氧层影响温度,2、气流以平流为主,1、气温变化受太阳辐射影响,2、20003000千米密度小气压低气温高,3、80500千米电离层无线通信,总结,5.2大气的热力状况,金昌市二中赵明东,一、太阳辐射是地球上的能量源泉,1、物体辐射定律：物体的温度愈高，它的辐射中最强部分的波长愈短；物体的温度愈低，辐射中最强部分的波长愈长。,可见光波长在0.4-0.76微米之间，占太阳辐射的50%红外线波长大于0.76微米，占太阳辐射的43%紫外线区波长小于0.4微米，占太阳辐射的7%,紫外区,可见光区,红外区,可见光区波长由长到短为红橙黄绿青蓝紫,太阳辐射的波长分布,2、太阳辐射是短波辐射能量最强部分主要在波长较短的可见光部分。（地面辐射和大气辐射是长波辐射）,紫外区,可见光区,红外区,3、太阳常数,二.大气的热力作用1、大气对太阳辐射的削弱作用吸收,反射和散射,臭氧层O3,吸收:1、在臭氧层紫外线被臭氧吸收2、在对流层红外线被CO2和H2O吸收,CO2、H2O,地面,大气的反射作用：云（无选择性）大颗粒尘埃,大气对太阳辐射的散射作用波长越短越容易被散射,空气分子,思考:晴朗的天空为什么呈现蔚蓝色？,波长较短的蓝色光最容易被大气分子散射。,知识扩展：大海为什么是蓝色的？朝霞和晚霞为什么呈红橙色？,地平线,大气,大气上界,太阳辐射与太阳辐射经过大气路程长短的关系,太阳辐射,H1,H2,地面辐射,大气逆辐射,2.大气的保温作用：大气逆辐射,地面,课堂思考,日出前的黎明和日落后的黄昏天为什么会亮?晴天昼夜温差大还是阴天昼夜温差大?为什么?白天晴天温度高还是阴天高?为什么?,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。,试从大气的作用说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样剧烈？,深秋至第二年早春季节，霜冻为什么多出现在晴朗的夜里？,天气晴朗(无云或少云),白天太阳辐射强,气温较高,空气中水汽较多,夜晚大气逆辐射弱,气温降低快,空气中能容纳的水汽少,深秋至第二年早春季节,夜晚气温较低,如夜晚气温降至0以下,出现霜冻,三.全球热量平衡,大气和地面反射34,太阳辐射100,大气辐射,166,60,106,地面辐射,114,120,大气吸收,19,射向外太空,射向宇宙,6,大气上界,大气,大气吸收,潜热输送,湍流输送,23,10,地面吸收47,结论,地面获得的热量同释放的热量是相等的从而维持了地表温度的稳定.低纬度地区:收入大于支出热量盈余高纬度地区:收入小于支出热量亏损从全球来看盈余热量与亏损热量是相等的,全球热量保持平衡,人类活动对热量平衡的影响,燃烧矿物燃料