对流层大气的受热过程课件

,第一节冷热不均引起大气运动,二,一,大气的水平运动,热力环流,大气的受热过程,（1）大气：包围地球的空气称为大气。（2）大气的组成：氮（78%）、氧（21%）、氩、水汽、二氧化碳等。（3）大气的结构：按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层和高层大气（包括中间层、热层和散逸层）,一.大气的受热过程,1.大气的基本状况,对流层：对流层是大气的最下层。它的高度因纬度和季节而异。低纬度的（平均为17-18km）高于高纬度的（平均为8-9km），夏季的高于冬季的。对流层的气温随高度的增加而递减，平均每升高100米，气温降低0.6；空气有强烈的对流运动；天气状况复杂多变。,平流层：气温随高度增加而升高，这是因为该层的臭氧能吸收大量太阳紫外线，从而使气温升高；空气以水平运动为主，气流比较平稳，适合高空飞行；水汽、尘埃含量少，天气晴朗，大气透明度好。,中间层：气温随高度增高而迅速降低,热层：气温随高度的增加而增高，空气处于高度电离状态。这一层空气密度很小，在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，氧分子和部分氮分子被分解，并处于高度电离状态，故热层又称电离层。电离层具有反射无线电波的能力，对无线电通讯有重要意义。,散逸层：热层以上，称散逸层。它是大气的最外一层，也是大气层和星际空间的过渡层，气温也随高度增加而升高,高层大气,2.太阳辐射能,太阳辐射是一种短波辐射,太阳辐射能是地球大气最重要的能量来源,太阳辐射是怎样到达地面的呢？,大气吸收,1.“太阳暖地面”,大气上界,地面,反射,【大气的受热过程示意图1】,在光学中的定义，散射就是由于介质中存在的微小粒子或者分子对光的作用，使光束偏离原来的传播方向而向四周传播的现象。我们平时说，光是直线传播的但是实际上光波只有在真空或均匀介质中传播时，才有确定的传播方向。如果介质不均匀，即有异质体存在，就会有散射现象。实验发现，这里的关键是折射率的不同，如果两种物质的折射率相同，把它们混在一起时就和只有一种介质一样，并没有散射光。,大气的削弱作用,云层、较大尘埃,空气分子、微小尘埃,臭氧（平流层）,水汽、二氧化碳（对流层）,各种波长的太阳辐射,波长较短的蓝紫光,紫外线,红外线,无选择性,有选择性,有选择性,大气吸收,地面辐射,大气吸收,射向宇宙空间,1.“太阳暖大地”,2.“大地暖大气”,大气上界,地面,反射,【大气的受热过程示意图2】,物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短，反之则越长。太阳温度高,太阳辐射短波辐射地面和大气的温度较低，地面辐射和大气辐射长波辐射,大气吸收,地面辐射,大气吸收,射向宇宙空间,射向宇宙空间,1.“太阳暖地面”,2.“地面暖大气”,3.“大气还地面”,大气上界,【大气的受热过程示意图3】,保持地面温度,地面,射向宇宙空间,大气逆辐射,（）大气的削弱作用（削弱作用）大气对太阳辐射的削弱作用主要表现在大气对太阳辐射的反射，散射和吸收作用三个方面。其中反射作用、散射作用较强，吸收作用最弱。（）大气的保温作用大气产生大气辐射，将其中很大部分能量返回地面，即“大气逆辐射”，大气逆辐射在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到保温作用。,3.大气对太阳辐射的作用,活动,（1）大气逆辐射的存在，对地面有什么作用？如果用“大气保温作用”概括，你认为合适吗？,大气在增温的同时，也向外辐射热量。大气辐射的方向既有向上的，也有向下的，大气辐射中向下的部分，因为与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射。根据辐射热交换的原理，分析下面两个问题。,大气逆辐射对地面起保温作用，大气逆辐射的存在延缓了地球表面能量的散失，用大气保温作用概括合适。,（2）月球表面，白天在太阳直射的地方，温度可达1270C，夜晚则降到-1830C，为什么月球表面昼夜温度变化比地球表面剧烈得多？,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，气温很高。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，气温很低。,月球表面辐射,月球表面辐射,没有大气的月球,有大气的地球的情况,大气上界,活动探究:地月表面气温差异,白天:月球表面气温高，地球表面气温低。,大气上界,活动探究:地月表面气温差异,没有大气的月球,有大气的地球的情况,保温作用,白天:月球表面气温高，地球表面气温低。夜晚:月球表面气温低，地球表面气温高。,利用温室效应，发展反季节果蔬,太阳辐射是短波辐射（主要为波长较短的紫外线），透过玻璃进入玻璃温室后产生热量变为长波辐射（波长较长的红外线），而玻璃能够阻挡长波辐射进出，使得室内环境温度不断升高。,温室效应,4.大气受热过程的结论,太阳辐射是地球上的根本能量来源。,地面辐射是近地面大气的主要的直接的热源。,对地面直接起保温作用的是大气逆辐射。,青藏高原为什么是我国太阳辐射最丰富的地区？,根据所学知识解释自然现象,1.青藏高原为什么是我国太阳辐射最丰富的地区？,青藏高原海拔高，空气稀薄，对太阳辐射的削弱作用较弱，所以太阳辐射量大，太阳能资源丰富。,2.为什么晴朗的正午天空呈蓝色？,因为正午太阳高度角较大，阳光穿过大气到达地面的路程短，仅蓝光被散射，所以天空呈蔚蓝色。,3.为什么傍晚天空呈红色？,因为傍晚阳光斜射，经历大气的路程较长，波长较短的各色光皆被散射掉，剩下的红光投射到地面，所以天空呈红色。,4.在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？,因为晴朗的夜晚，大气逆辐射弱，气温低，易出现霜冻及雾等天气现象。,5.在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？,人造烟幕可增强大气逆辐射，提高地面的温度。,6.为什么白天多云时气温比晴天低，夜晚多云时气温比晴天高？,白天多云时云层反射作用强，到达地面的太阳辐射少，所以白天多云时气温比晴天时低。夜晚多云时大气逆辐射强，补偿了地面辐射散失的热量，所以温度比较高。,3.请你完成“大气热力作用相关知识联系框图”：,A,G,F,E,D,C,B,H,I,J,地面,太阳,大气,宇宙空间,地面辐射,大气辐射,大气逆辐射,保温作用,削弱作用,太阳辐射,1.对流层大气中对太阳辐射起散射作用的主要是A水汽和二氧化碳B云层和尘埃C臭氧D空气分子或微小尘埃,随堂练习,2.下列现象反映了大气对太阳辐射的散射作用是A对流层大气中的二氧化碳含量增加B平流层大气中的臭氧减少C晴朗的天空呈现蔚蓝色D冬季多云的夜晚比晴朗的夜晚暖和,D,C,5对地面起保温作用的是A太