大气的受热过程和气温幻灯片.ppt

第二章自然环境中的物质运动和能量交换,第三课时大气的受热过程和气温,高考考纲,大气的受热过程,考纲解读,1.了解：大气的组成，能够运用大气垂直分层图说明大气各层厚度、大气的主要特征及其与人类的关系。2.掌握：理解大气对太阳辐射的削弱作用和大气对地面保温作用的原理。3.应用：运用大气受热过程的原理解释生活中遇到的自然现象。,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,绿色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”）,含量少，是成云致雨的必要条件,78%,21%,很少,很少,因时因地而异,一、大气的组成（低层大气）,考点一、大气圈的组成与结构,思考：降水的形成条件？,充足的水汽,凝结核（杂质）,空气的上升运动（降温）,人工降雨,前提：,一般措施：,空中有云（水汽）,播撒碘化银（凝结核）,播撒干冰（降温）,人类活动影响着大气的成分和含量,燃烧矿物燃料CO2增加“温室效应”,制冷工业发展氟氯烃含量增加破坏O3层，使大气中臭氧含量减少,例1：读“地球大气垂直分层图(部分)”，回答13题。,1四条曲线中，正确表示大气层气温垂直分布情况的是ABCD,A,读“地球大气垂直分层图(部分)”，回答13题。,2影响该大气层气温垂直变化的主要因素是A地面辐射BCO2气体吸收地面辐射C臭氧吸收紫外线D人类活动,C,读“地球大气垂直分层图(部分)”，回答13题。,3有关图示大气层正确的叙述是A有电离层，对无线电通讯有重要作用B天气晴朗，对流旺盛，利于高空飞行C上部冷下部热，空气以平流运动为主D顶部与底部的气温相差50左右,D,二、大气的垂直分布,1、分层依据：温度、密度、大气运动状况。,二、大气的垂直分布,2、各层特点,对流层,平流层,高层大气,气温：随高度增加而降低（0.6/100m）气流：对流运动显著天气：复杂多变,气温：随高度增高而增高气流：以平流为主天气：晴朗,空气密度小气温先降后升80-500千米有电离层,最密切,高空飞行天然屏障（臭氧）,电离层利于无线通讯,(2011年高考全国卷)一般情况下，空气的密度与气温、空气中的水汽含量呈负相关。图4示意北半球中纬某区域的地形和8时气温状况剖面，高空自西向东的气流速度约20千米/时。,1.此时，甲、乙、丙三地的大气垂直状况相比较A.甲地比乙地稳定B.乙地对流最旺盛C.乙地比丙地稳定D.丙地最稳定,D,例2：读图，回答:45题。,4深秋至第二年早春，霜冻多出现在晴朗的夜晚，与图中哪些辐射或作用有关()ABCD,B,5地球表面的温差比月球表面的温差小得多，与图中哪些辐射或作用有关()ABCD,D,例2：读图，回答:45题。,1大气对太阳辐射的削弱作用,吸收,散射,反射,考点二、对流层大气的受热过程,三、对流层大气的受热过程,1大气对太阳辐射的削弱作用,吸收,散射,反射,（有选择性）,（有选择性）,波长较短的_、_色光最易被散射。,_和较大颗粒的尘埃反射作用明显。,（无选择性）,紫外线,红外线,可见光,蓝紫,云层,有趣的现象：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？3、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，大气的削弱作用强,云对太阳辐射的反射作用,大气对太阳辐射的散射作用,总结：影响某地太阳辐射强度的因素,纬度、天气、地势、日照时间,2大气对地面的保温作用,物体辐射定律：物体温度愈高，辐射中最强部分的波长愈短(称为短波辐射)；温度愈低，辐射中最强部分的波长愈长(称为长波辐射)。,对流层中的CO2、H2O主要吸收红外线长波辐射，所以大气主要靠吸收地面辐射而增温，对太阳辐射吸收的却很少。因此地面是近地面大气的主要直接热源。,太阳辐射短波辐射地面辐射长波辐射大气辐射长波辐射,影响地面辐射的因素,1、纬度因素,2、下垫面因素,3、其他因素（气象影响最大）,大气上界,大气,大气和地面的反射34,太阳辐射100,大气吸收19,地面吸收47,地面辐射120,23潜热输送,10湍流输送,114大气吸收,射向宇宙空间6,射向宇宙空间60,射向地面106,2大气对地面的保温作用,“太阳暖大地”,“大地暖大气”,“大气还大地”,主要包括三个方面,小结,缩小了气温日较差,对太阳辐射的削弱作用,大气对地面的保温作用,使白天的气温降低,使晚上的气温升高,地球适宜人类居住,生活中的地理：1、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？2、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？,晴朗的夜晚大气逆辐射弱，地面辐射的热量散失多，所以气温很低，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。,读某地近地面多年平均热量收支状况图分析回答：,（1）阴影反映近地面空气热量（盈余/亏损）所以此段时间气温呈趋势。,盈余,上升,（2）曲线A表明了年内的变化，这种变化与的年变化基本一致。,热量收入,太阳辐射,读某地近地面多年平均热量收入状况图分析回答：,（3）曲线B表明了年内的变化，这种变化与的年变化基本一致。,（4）该地位于半球。最高气温可能出现在。,北,7月底或8月初,热量支出,地面辐射,【练习】温室效应引起的全球变暖已成不争的事实。最近，澳大利亚科学家又提出，与这一效应相伴随的还有“地球变暗”效应。读图回答问题。（1）图甲为模拟温室效应的小实验，两支同样的温度计静置在阳光下，十分钟后，透明玻璃瓶内温度计的读数可能是A25B12C10D8,B,【练习】温室效应引起的全球变暖已成不争的事实。最近，澳大利亚科学家又提出，与这一效应相伴随的还有“地球变暗”效应。读图回答问题。（2）图乙中与全球变暖相对应的大气热力作用是ABCD（3）图乙中与“地球变暗”相对应的大气热力作用是ABCD,D,B,(1)更多地吸收了地面长波辐射，提高了大气温度；增强了大气逆辐射，补偿了地面损失的热量。(2)使冬季的太阳光照得以充分利用；提高了大棚内的温度，使作物在冬季也可种植(可以减轻冻害，提高农业生产抗灾能力)；有利于保持、调节大棚内空气和土壤的水分。,对流层的某一个高度范围内会出现气温随高度增加而上升的现象(即下冷上热象)，这就是逆温现象。若由地面到高空气温垂直递减率每100米下降的温度低于0.6，也属逆温现象。,逆温现象,一、定义：,二、逆温形成的条件：设理论温度（按温度的直减率变化）为T，实际温度为TS,（1）当r1R时，TST开始出现逆温现象，空气无垂直对流，大气层结稳定。（2）当r2R时，TST逆温现象消失，温差越大，对流越旺盛。,辐射逆温：经常发生在晴朗无云的夜间或黎明，由于大气逆辐射较弱，地面辐射散失热量多，近地面气温迅速下降，而高处大气层降温较小，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强，日出后逆温层自下而上消失。,读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成1213题。,12.该地当日大气污染加剧的主要原因是A.地面辐射减弱B.大气逆辐射减弱C.空气水平运动减弱D.空气对流运动减弱13.下列时段空气质量最好的是A.19002200B.04000700C.07001000D.13001600,由于太阳辐射引起逆温的生消过程。,D,D,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。,山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷,3.平流逆温由于暖空气流到冷的地面上而形成的逆温称为平流逆温。当暖空气流到冷的地面上时，暖空气与冷地面之间不断进行热量交换。暖空气下层受冷地面影响最大，气温降低最强烈，上层降温缓慢，从而形成逆温。,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。,此处气温随海拔的增加而增加。,读某城某日清晨低层大气剖面图，回答:,（2）该城市工业高度集中，当天发生了重大烟雾事件，这事件的原因是什么？,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；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；人为原因：工厂排放煤烟、粉尘，空气污染。,思考:锋面附近垂直方向气温随高度变化曲线图为:,锋面逆温:对流层中，暖空气运移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面.暖气团位于锋面之上，冷气团在下。在冷暖气团之间的过渡带上，若锋面上下暖冷空气的温差较大,便形成逆温。由于锋是从地面向冷空气上方倾斜的，逆温层也随锋面的倾斜而呈倾斜状态。因此逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形成冻雨一些恶劣性天气。,右图(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答,1此时地的风向为：A偏东风B偏西风C偏南风D偏北风,D,右图(图3)中曲线表示等压线，箭头表示风向，分析回答,2关于地天气状况的叙述，正确的是：A处气温、气压高于B处气温日较差大于C处附近可能出现沙尘暴天气D处可能出现阴雨天气3图4中甲、乙、丙、丁四种气温垂直分布状况，与处最为接近的是：,A甲B乙C丙D丁,C,D,高空的冰晶、雪花下降到距地面20003000米时，因周围温度升高而融化成为低于0C的过冷却水滴，当这些过冷却水滴接触到温度低于OC的地面或物体时，就会迅速冻结成晶莹透明的冰壳，即形成冻雨现象。读下图，回答56题。3冻雨现象最有可能出现在图中的,A处BC处D处4当某地区出现冻雨现象时，该地区A处在单一气团的控制下B正值春秋季节C.上空有逆温现象存D.地下潜水迅速上升,A,C,城市逆温：由于人类活动引起的热岛效应，而形成的逆温现象,市区,郊区,郊区,3逆温的影响(1)出现多雾天气。早晨多雾的天气大多与逆温有密切的关系，它使能见度降低，给人们的出行带来不便，甚至出现交通事故。(2)加剧大气污染。由于逆温现象的存在，空气垂直对流受阻，会造成近地面污染物不能及时扩散，从而危害人体健康。(3)对航空造成影响。“逆温”多出现在低空，多雾天气给飞机起降带来不便。如果出现在高空，对飞机飞行极为有利，因为大气以平流运动为主，飞行中不会有较大的颠簸。,例1(2004全国卷I)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)。图3表示四种对流层气温分布状况,1.飞机可以在5000米高度平稳飞行的是ABCD,D,2.下图为山东丘陵某区域剖面示意图。读图回答，,优质苹果树多种植在山腰而少在山谷，原因是山腰果树开花早。下图中能正确解释这一现象的是,D,4.据气象专家分析，冻雨是在特定的天气背景下产生的降水现象，往往与冷锋天气有着密切联系，结合图分析下列四幅“大气温度垂直变化示意图”，其中最容易形成冻雨的是,C,A.50米B.75米C.100米D.150米,该城市计划新建以煤为燃料的火力发电厂，该发电厂烟囱的设计高度应不低于,下图是“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”，读图回答下题。,C,1.PM2.5是直径小于等于2.5微米的可吸入颗粒物，它是造成灰霾天气的主要元凶。阴霾天气是在大气环流相对稳定时期，大气层结稳定，近地层空气流动（风速）很小，大气会形成上暖下冷的“逆温层”，加上近地层空气湿度大，以及各种污染物的堆积，而形成了阴霾天气。这种天气也是PM2.5最高的天气。读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化图。完成下列三题：,（1）该日此地发生大气逆温现象的时段是（）A.8时-16时30分B.17时-23时C.16时30分-7时D.23时-5时,C,1.PM2.5是直径小于等于2.5微米的可吸入颗粒物，它是造成灰霾天气的主要元凶。阴霾天气是在大气环流相对稳定时期，大气层结稳定，近地层空气流动（风速）很小，大气会形成上暖下冷的“逆温层”，加上近地层空气湿度大，以及各种污染物的堆积，而形成了阴霾天气。这种天气也是PM2.5最高的天气。读南京北城郊秋季某日垂直温度梯度（0C/100米）时空变化图。完成下列三题：,（2）发生大气逆温现象的最大高度约为（）A.500米B.100米C.350米D.150米,C,1.PM2.5是直径小于等于2.5微米的可吸入颗粒物，它是造成灰霾天气的主要元凶。阴霾天气是在大气环流相对稳定时期，大气层结稳定，近地层空气流动（风