大气垂直分层及逆温PPT课件

第二讲大气的垂直分层_对流层大气的受热过程,大气受热过程。,考纲解读,1识记：大气运动的根本原因和直接原因。2理解：热力环流的形成和大气的水平运动。3应用：运用热力环流的原理，解释实际问题；运用影响地面辐射的因素解释实际问题。,考纲下载,一、大气的垂直分层,降低,升高,升高,降低,温馨提示对流层在不同纬度厚度不同，低纬度为1718km，中纬度为1012km，高纬度为89km；平流层的2227千米处存在臭氧层，是地球生命的天然屏障。,(),A.B.C.D.,1、图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是,2、对短波通信具有重要意义的电离层位于,A.层顶部B.层底部C.层中部D.层,B,D,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。,2014届高考专题复习逆温专题,阴霾天气,对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。一般情况下，对流层的某一高度出现气温随高度增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温现象。对流层大气的热量主要直接来自地面的长波辐射。离地面越远，气温越低，即气温随高度增加而递减，平均垂直递减率为0.6/100米。如果出现气温随高度增加垂直递减率小于0.6/100米或者气温上升都可以看作是逆温现象。,一、逆温概念：,一、逆温的概念设理论温度（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。,例下图甲表示近地面空气若上升到3000米高度时，理论温度为T。3000米高空的实际温度为TS。当TST时，近地面空气上升将受阻，即出现了逆温现象。读“某城市春季气温日变化图（图乙）”。回答下列问题。,（1）若TS稳定在-8，该城市气温至少要上升到以上时，逆温现象才会结束，这时的时间约为时。（2）一般逆温结束后2小时，近地面对流才能起到净化空气的作用。所以，在图示的情况下，仅考虑空气洁净的因素，上午体育锻炼的时间宜选在时以后,10,8,10,成因有自然原因、人为原因。根据其成因可分为辐射逆温、地形逆温、平流逆温、锋面逆温和城市逆温等。,二、产生逆温的原因,二、产生逆温的原因,1、辐射逆温在晴朗无风或微风的夜晚，地面辐射很快冷却，贴近地面的大气层也随之降温。由于空气愈靠近地面，受地面的影响愈大，所以，离地面愈近，降温愈多；离地面愈高，降温愈少，因而形成了自地面开始的逆温（见下图）。,随着地面辐射冷却速度加快，逆温逐渐向上扩展，黎明时达最强。一般日出后，太阳辐射逐渐增强，地面很快增温，逆温便逐渐自下而上消失。,夏季夜短，逆温层较薄，消失较快；冬季夜长，逆温层较厚，消失较慢。,【经典试题】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：A50米B75米C100米D150米,B,C,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。,二、产生逆温的原因,【经典试题】我国四川盆地是有名的雾区，重庆冬季无云的夜晚或早晨，几乎80%是雾日，有时终日不散，有“雾都”之称。分析下述资料，结合所学知识，回答（1）（4）题。（共8分）资料一：雾是悬浮于近地面空气中的大量水滴或冰晶，使水平能见度小于1千米的现象。雾多出现在晴朗、微风、近地面水汽比较充沛且比较稳定、或有逆温存在的夜间或清晨。,资料二：见下表，辐射雾与平流雾的比较。,（1）辐射雾和平流雾中，具有明显季节性特征的是_雾。,（2）海洋上暖湿的空气流到的洋面上，一般形成_雾。,（3）气象谚语“十雾九晴”中的“雾”一般指_雾。,辐射,平流,辐射,（4）重庆的雾大多属于辐射雾还是平流雾？分析形成原因。,辐射雾。成因：位于我国的湿润地区（位于河流交汇处），水汽充足（空气湿润）；夜晚地面辐射强（夜晚温度低或夜晚降温快）；位于四川盆地，空气比较稳定（近地面水汽积存）；城市附近尘埃多，凝结核多。,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。,山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷,4、锋面逆温对流层中，冷暖空气相遇，暖空气密度小，爬升到冷空气的上面，两者之间形成一个倾斜的过渡区即锋面。在锋面上，如果冷暖空气的温度差比较显著，也可出现逆温。如下图，从A点上空气温垂直分布的情况可见，由下面的冷空气到上面的暖空气，等温线通过锋面的区域时必有曲折，曲折的程度视两种气团间的温度对比而决定，曲折段（如图中BC段）就出现了逆温层。由于锋面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。因此逆温现象只能在冷空气所控制的地区内观察到。而且，逆温的高度与观测点相对于地面锋线的位置有关，观测点距地面锋线愈近，逆温高度愈低。,1781年，西班牙航海者在图示地区创建洛杉矶镇。这里每年有200多天出现逆温现象，在人口不太多时，是宁静、环境优美的小城镇。据此回答12题：1.这里经常出现逆温现象的主要原因是A盆（谷）地地形B大气层上冷下热C人为释放的废热多D大气逆辐射作用强,2.1952年，洛杉矶有近400名老人因光化学烟雾的污染造成心肺衰竭而死亡。光化学烟雾是指汽车尾气中的碳氢化合物和氮氧化合物在阳光（紫外线）作用下，发生光化学反应而产生的混合物。下列时间最容易产生光化学烟雾的是A春季早晨B夏天中午C秋天傍晚D冬天晚上,B,三、逆温的利与弊,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、逆温的利与弊,弊：不管是何种原因形成的逆温，对天气和大气污染的扩散都有相当大的影响，都会对空气质量产生很大影响。它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。,例1当大气垂直结构呈上下冷、中间暖的状态时，从高空冰晶层掉下来的雪花通过暖层时融化成雨滴，当它进入靠近地面的冷气层时，雨滴便迅速冷却至0以下，形成冻雨。下面四幅近地面垂直气温分布图，有利于冻雨形成的是(),解析由图可知B、D呈上下冷、中间暖的状态，但B最暖处亦在0以下，雪花通过时不能融化成雨滴，只有D符合条件。答案D,读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成34题。,3.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4.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,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，这事件的原因是什么？,此处气温随海拔的增加而增加。,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。,1、根据乙图简要分析逆温层变化的规律。2、根据材料2分析，居住在我国北方某重工业城市的学生执行“冬跑令”，在清晨跑步是否科学？请分析原因，并说明在什么时候跑步最适宜？,【答案】(1)C(2)日出以后随着地面温度的升高，逆温层变薄减弱，直至消失。(3)不科学。清晨，大气逆温层存在，大气对流运动微弱。大气中的污染物不易向高空扩散，污染物浓度高；同时日出前绿色植物光合作用弱而呼吸作用强，大气中此时二氧化碳含量较高。应该在下午或傍晚跑步最适宜。,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