第二节大气圈与天气、气候(一)

1、 第二节第二节 大气圈与天气、气候大气圈与天气、气候 第一课时第一课时一、大气圈的组成与结构一、大气圈的组成与结构二、二、大气的受热过程大气的受热过程【学习目标】【学习目标】1、明确大气圈的概念、组成与结构，、明确大气圈的概念、组成与结构， 了解低层了解低层大气的组成成分大气的组成成分。2、掌握、掌握大气垂直分层大气垂直分层的依据和各层的特点的依据和各层的特点 以及不同层次的大气对人类活动的影响。以及不同层次的大气对人类活动的影响。3、运用图表说明、运用图表说明大气的受热过程大气的受热过程， 运用大气受热原理解释常见的现象。运用大气受热原理解释常见的现象。地球的外部圈层结构示意图地球的外部圈层

2、结构示意图 地核地核水水圈圈大大气气圈圈生生物物圈圈一、大气圈的组成与结构一、大气圈的组成与结构2、大气圈、大气圈 （一）、大气圈的组成：（一）、大气圈的组成： 1、地球表层包围着的大气称为大气圈。、地球表层包围着的大气称为大气圈。 固体杂质固体杂质 水汽水汽 干洁空气干洁空气 为什么地球表面会为什么地球表面会有大气圈有大气圈分布分布？ 地球的体积与质量适中，其引力可以使大量气地球的体积与质量适中，其引力可以使大量气体聚集在地球周围，形成包围地球的大气层。体聚集在地球周围，形成包围地球的大气层。A A、78%78%B B、21%21%其他气体其他气体1%1%氩、氩、COCO2 2、O O3 3

3、3 3、干洁空气组成图、干洁空气组成图 4 4、低层大气的组成成分及其作用？、低层大气的组成成分及其作用？（请大家仔细阅读问题，完成下列表格）（请大家仔细阅读问题，完成下列表格）充当凝结核，充当凝结核，成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件主要主要成分成分次要次要成分成分水水 汽汽固体杂质固体杂质生物体生物体内蛋白质的重要组成部内蛋白质的重要组成部分分维持生维持生命命活动的必要物质活动的必要物质植物光合作用的原料；对地面保温植物光合作用的原料；对地面保温吸收紫外线，使地球上的生吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外线的伤害物免遭过量紫外线的伤害有有“三相三相”变化，变化，成云致雨的必要条件；成云

4、致雨的必要条件；大气组成大气组成主主 要要 作作 用用干干洁洁空空气气O3N2O2CO2大气各成分的作用2.2.观察并讨论人类活动是怎样影响大气中二氧化碳的含观察并讨论人类活动是怎样影响大气中二氧化碳的含量变化的？会产生什么影响？量变化的？会产生什么影响？二二氧氧化化碳碳工厂工厂地球出汗了！地球出汗了！COCO2 2含量增加：含量增加：全球变暖（温室效应）全球变暖（温室效应）so2含量增加：含量增加： 酸雨酸雨（1 1）大量燃烧煤、石油等矿物燃料、毁林大量燃烧煤、石油等矿物燃料、毁林（2 2）大量制冷剂的使用，氟氯烃的含量不断增多）大量制冷剂的使用，氟氯烃的含量不断增多臭氧含量不断降低：臭氧含

5、量不断降低：臭氧层空洞臭氧层空洞人类活动对大气组成的影响：人类活动对大气组成的影响：成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件光合作用的原料，调节地表温度光合作用的原料，调节地表温度生物维持生命活动必须的物质生物维持生命活动必须的物质吸收紫外线，吸收紫外线，“地球生命的保护伞地球生命的保护伞”生物体内蛋白质的重要组成部分生物体内蛋白质的重要组成部分氮氮氧氧CO2O3水汽水汽固体杂质固体杂质 1、地球大气、地球大气共分哪几层共分哪几层? 2、每层的、每层的气气温变化温变化有何特点？有何特点？ 3、每层的、每层的空气空气运动运动有何特点？有何特点？4、每层的、每层的天气天气变化变化有何特点？有何特点？阅

6、读讨论大气垂直分层依据大气垂直分层依据 ： 大气的温度、密度和大气运动状况大气的温度、密度和大气运动状况 （二）、大气垂直分层及各层特点（二）、大气垂直分层及各层特点对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气对流层：对流层：1.高度：高度：2.特点：特点：009001718km1012km89km（1 1）气温随高度增加而递减）气温随高度增加而递减（2 2）空气对流运动显著）空气对流运动显著（3 3）天气现象复杂多变）天气现象复杂多变热源是地面热源是地面上冷下热上冷下热水汽、杂质水汽、杂质对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气平流层：平流层：1.高度：高度：2.特点：特点：（2 2）气温随高度

7、增加而递增）气温随高度增加而递增（3 3）空气平流运动显著）空气平流运动显著（4 4）天气晴朗）天气晴朗热源是太阳热源是太阳上热下冷上热下冷高空飞行高空飞行自对流层顶至自对流层顶至50505555千米千米（1 1）含有臭氧层）含有臭氧层地球的保护伞地球的保护伞对流层对流层平流层平流层高层大气高层大气高层大气：高层大气：1.高度：高度：2.特点：特点：（2 2）电离层能反射无线电短波）电离层能反射无线电短波在在8080500500千米的高空千米的高空（1 1）空气密度小）空气密度小归纳各大气层的基本情况：归纳各大气层的基本情况：大气大气分层分层气温垂直变化气温垂直变化规律规律原因原因空气空气运动

8、运动天气天气现象现象与人类的关系与人类的关系对流层对流层平流层平流层高层高层大气大气随高度增随高度增加而递减加而递减 随高度增随高度增加气温迅加气温迅速升高速升高地面是直接地面是直接热源，离地热源，离地越高气温越越高气温越低低靠臭氧吸收靠臭氧吸收太阳紫外线太阳紫外线增温增温对流运对流运动显著动显著平流运平流运动为主动为主复杂复杂多变多变天气天气晴朗晴朗与人类关系与人类关系最密切最密切臭氧大量吸收紫外臭氧大量吸收紫外线，为人类生存环线，为人类生存环境的天然屏障；大气境的天然屏障；大气稳定利于高空飞行稳定利于高空飞行有若干电离层能有若干电离层能反射无线电波对反射无线电波对无线电通信有重无线电通信有

9、重要作用要作用无无探究讨论探究讨论1.1.王老师乘飞机到外地出差，在机场时还是细雨蒙王老师乘飞机到外地出差，在机场时还是细雨蒙蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。解释一蒙，起飞后不久却是晴空万里，阳光普照。解释一下为什么会有这种变化？下为什么会有这种变化？2.2.人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。为什么会有人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开。为什么会有这样的现象？这样的现象？ 王老师在机场时处于对流层，天气现象复杂多样；王老师在机场时处于对流层，天气现象复杂多样；起飞后不久进入平流层，天气晴朗。起飞后不久进入平流层，天气晴朗。 对流层的温度随高度增加而降低，山上气温低于山对流层的温度随高度增加而降

10、低，山上气温低于山下气温，故花开的晚。下气温，故花开的晚。A、递减、递减 B、水汽和固体杂质、水汽和固体杂质 C、平流层、平流层 D、对流显著、对流显著 E、大气稳定、大气稳定 F、云、雨、雪、云、雨、雪 G、递增、递增 H、对流层、对流层 I、利于高空飞行、利于高空飞行气温随高度发生变化气温随高度发生变化很多很多极少极少HAGBCDFEI感受高考感受高考(1)图中正确表示大气层气图中正确表示大气层气温垂直变化曲线的是温垂直变化曲线的是( ) A B C D (2)对短波通信具有重要意对短波通信具有重要意义的电离层位于义的电离层位于( )A层底部层底部 B层中部层中部C层底部层底部 D层层1.

11、读图，回答问题读图，回答问题(2004年高考题年高考题-全国卷全国卷)BD1、关于平流层的叙述，正确的是（、关于平流层的叙述，正确的是（ ） A、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流、平流层上冷下热，大气稳定，不易形成对流 B、气温基本上不受地面影响、气温基本上不受地面影响 C、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波、在平流层中存在一个电离层，能反射无线电波 D、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切、平流层有利于高空飞行，与人类的关系最为密切B学力测评学力测评 2、飞机在万米高空飞行高度保持不变，由南极飞往、飞机在万米高空飞行高度保持不变，由南极飞往赤道，途中穿越的大气层是（）赤道，

12、途中穿越的大气层是（） A 始终在对流层始终在对流层 B 始终在平流层始终在平流层 C 由对流层进入平流层由对流层进入平流层 D 由平流层进入对流层由平流层进入对流层D3.臭氧层位于臭氧层位于( ) A 对流层对流层 B 平流层平流层 C 高层大气高层大气 D 热层热层B二、大气的受热过程二、大气的受热过程 地球上的能量源泉是：地球上的能量源泉是： 太阳辐射太阳辐射读图回答：读图回答：1 1、太阳辐射能主要、太阳辐射能主要集中在哪个部分？集中在哪个部分？2 2、太阳辐射为什么、太阳辐射为什么属于短波辐射？属于短波辐射？主要集中在可见光区主要集中在可见光区温度高温度高太阳辐射太阳辐射短波短波辐射

13、辐射地面辐射地面辐射长波长波辐射辐射假如到达大气上界的太阳辐射定为百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，这的太阳辐射却只有百分之四十七，这是什么原因造成的？是什么原因造成的？大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用吸收吸收反射反射散射散射高层大气高层大气 平流层平流层 对流层对流层地 面紫外线紫外线红外线红外线水汽和二氧化碳水汽和二氧化碳吸收吸收红外线红外线可见光可见光臭氧吸收紫臭氧吸收紫外线外线臭氧臭氧(O3)层层可见光可见光可见光可见光红外线红外线作用特点：作用特点： 有选择性有选择性参与作用

14、的大气成分：参与作用的大气成分：被削弱的辐射：被削弱的辐射：臭氧、水汽、二氧化碳臭氧、水汽、二氧化碳紫外线、红外线紫外线、红外线大气对太阳辐射的吸收作用大气对太阳辐射的吸收作用高层大气高层大气 平流层平流层 对流层对流层地 面紫外线紫外线红外线红外线水汽和二氧化碳水汽和二氧化碳吸收红外线吸收红外线射射反反臭氧吸收紫臭氧吸收紫外线外线臭氧臭氧(O3)层层可见光可见光可见光可见光红外线红外线作用特点：作用特点： 无选择性无选择性云层、较大尘埃云层、较大尘埃各种波长的太阳辐射各种波长的太阳辐射参与作用的大气成分：参与作用的大气成分：被削弱的辐射：被削弱的辐射：形成的自然现象？形成的自然现象？大气对太

15、阳辐射的反射作用大气对太阳辐射的反射作用思考：对比夏天晴朗和多云的白天哪一个温度低？思考：对比夏天晴朗和多云的白天哪一个温度低？多云的白天，大气及云层削弱了太阳辐射，减少了来到地多云的白天，大气及云层削弱了太阳辐射，减少了来到地面的有效的太阳辐射，所以气温较晴天低。面的有效的太阳辐射，所以气温较晴天低。 晴朗的白天晴朗的白天云少，大气的云层薄，削弱太阳辐射的能力较弱，所以到云少，大气的云层薄，削弱太阳辐射的能力较弱，所以到达地面的有效的太阳辐射的较多，所以气温较高。达地面的有效的太阳辐射的较多，所以气温较高。 高层大气高层大气 平流层平流层 对流层对流层地 面紫外线紫外线红外线红外线水汽和二氧

16、化碳水汽和二氧化碳吸收吸收红外线红外线空气分子空气分子 细小尘埃细小尘埃散射散射臭氧臭氧吸收吸收紫紫外线外线臭氧臭氧(O3)层层可见光可见光可见光可见光红外线红外线作用特点：作用特点： 有选择性有选择性参与作用的大气成分：参与作用的大气成分：被削弱的辐射：被削弱的辐射：形成的自然现象：形成的自然现象：空气分子、微小尘埃空气分子、微小尘埃波长较短的蓝、紫光波长较短的蓝、紫光晴朗天空呈蔚蓝色；晴朗天空呈蔚蓝色；日出前的黎明、日落日出前的黎明、日落后的傍晚仍明亮后的傍晚仍明亮大气对太阳辐射的散射作用大气对太阳辐射的散射作用晴朗天空呈蔚蓝色晴朗天空呈蔚蓝色波长较长的红光穿透性较强，大部分能直接波长较长

17、的红光穿透性较强，大部分能直接透过大气中的微粒射向地面，而波长较短的透过大气中的微粒射向地面，而波长较短的蓝紫光容易被大气中的微粒散射，所以天空蓝紫光容易被大气中的微粒散射，所以天空是蓝色的是蓝色的大气上大气上 界界地地 面面太太阳阳辐辐射射地面增温地面增温地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收射向宇宙空间射向宇宙空间射向宇宙空间射向宇宙空间大大气气辐辐射射大气逆辐射大气逆辐射 “太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”“大气还大地大气还大地”大大气气增增温温地地面面吸吸收收大气反射、大气反射、 吸收、吸收、 散射散射地面是近地面大气地面是近地面大气主要、直接主要、直接的热源的热源(二二)大气

18、的受热过程大气的受热过程热力作用的发生顺序应为地面吸收地面吸收地面辐射地面辐射大气吸收大气吸收大气辐射大气辐射大气逆辐射。太阳辐射太阳辐射地球地球大气圈大气圈CO2CO2CO2CO2O3太阳辐射使地面增温太阳辐射使地面增温 地面辐射使大气增温地面辐射使大气增温 大气逆辐射对地面起保温作用大气逆辐射对地面起保温作用 太阳辐射是能量源泉太阳辐射是能量源泉地面辐射是低层大气地面辐射是低层大气的直接热源的直接热源（1 1）由实验得知，物）由实验得知，物体的温度越高，辐射的体的温度越高，辐射的波长波长_ ；反之；反之_ 。因此，太阳。因此，太阳辐射是辐射是_辐射，地辐射，地面辐射是面辐射是_辐射，辐射，

19、地面辐射的能量主要集地面辐射的能量主要集中在中在_ 波段。波段。（2 2）地面辐射绝多大）地面辐射绝多大部分（部分（75759595）被）被对流层大气中的对流层大气中的_ 和和_ 吸收，吸收，使大气增温。地面是低使大气增温。地面是低层大气主要的直接热源。层大气主要的直接热源。2.2.地面辐射使大气增温（阅读地面辐射使大气增温（阅读3636页，填空）页，填空）越短越短越长越长短波短波长波长波红外红外水汽水汽二氧化碳二氧化碳 地地面面吸吸收收大气上界大气上界地面地面地面增温地面增温地地面面辐辐射射射向宇宙空射向宇宙空 间间大大气气吸吸收收大气削弱大气削弱太太阳阳辐辐射射 大气在增温的同时，也向外辐

20、射热量。大气辐射的大气在增温的同时，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，称为部分，因为与地面辐射方向相反，称为大气逆辐射大气逆辐射。 大气逆辐射把热量还给了地面，在一定大气逆辐射把热量还给了地面，在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起程度上补偿了地面辐射损失的热量，对地面起到了保温作用。到了保温作用。 大气对地面的保温作用大气对地面的保温作用 太阳太阳地面地面大气大气宇宙宇宙太太阳阳辐辐射射地面地面辐射辐射大气大气辐射辐射大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用大气对地面

21、的保温作用大气对地面的保温作用大气逆大气逆辐辐 射射3 3、仅从大气的受热过程，分析为什么地球表面温、仅从大气的受热过程，分析为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？度的昼夜变化不像月球那样明显？月球月球大气大气上界上界地球地球3 3、仅从大气的受热过程，分析为什么地球表面温、仅从大气的受热过程，分析为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？度的昼夜变化不像月球那样明显？月面辐射月面辐射月面辐射月面辐射地面辐射地面辐射地面辐射地面辐射大气逆辐射大气逆辐射大气逆辐射大气逆辐射为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚要温暖些？为什么多云的夜晚比晴朗的夜晚要温暖些？ 夜晚多云，夜晚多云，增强了大气逆辐

22、射增强了大气逆辐射，所以气温较晴天高。，所以气温较晴天高。大大气气辐辐射射思考：比较下图中甲乙两地昼夜温差的大小，思考：比较下图中甲乙两地昼夜温差的大小， 并说明原因？并说明原因？甲甲乙乙甲地昼夜温差大。因为天气晴朗，白天大气对太阳辐射的甲地昼夜温差大。因为天气晴朗，白天大气对太阳辐射的削弱作用弱，气温较高；夜间大气对地面的保温作用弱，削弱作用弱，气温较高；夜间大气对地面的保温作用弱，气温较低。气温较低。 乙地昼夜温差小。因为多云天气，白天大气对太阳辐射的乙地昼夜温差小。因为多云天气，白天大气对太阳辐射的削弱作用强，气温较低；夜间大气对地面的保温作用强，削弱作用强，气温较低；夜间大气对地面的保

23、温作用强，气温较高。气温较高。太太阳阳辐辐射射地地面面辐辐射射玻璃温室玻璃温室大气作用大气作用太阳太阳辐射辐射地地面面吸吸收收地地面面辐辐射射大气大气吸收吸收玻璃温室保温的原理玻璃温室保温的原理在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚根据所学知识解释以下现象：根据所学知识解释以下现象：体验探究体验探究齐民要术齐民要术中有这样一段描述：中有这样一段描述：“凡五果，花凡五果，花盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜盛时遭霜，则无子。天雨新晴，北风寒彻，是夜必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣。必霜。此时放火作煴，少得烟气，则免于霜矣。” ” 人造

24、烟幕能增强人造烟幕能增强大气逆辐大气逆辐射射，减少夜晚地面辐射损失，减少夜晚地面辐射损失的热量，对地面起到保温作的热量，对地面起到保温作用，所以可防御霜冻。用，所以可防御霜冻。贾思勰贾思勰1、青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区？青藏高原为什么是我国太阳辐射最强的地区？ 2 2、解释谚语、解释谚语“十雾九晴十雾九晴”的原因。的原因。根据所学知识解释自然现象：根据所学知识解释自然现象：青藏高原的海拔高度，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱青藏高原的海拔高度，空气稀薄，大气对太阳辐射的削弱作用弱。另外，以晴天为主，日照时数较长，所以太阳辐作用弱。另外，以晴天为主，日照时数较长，所以太阳辐射强射强。

25、1 1、对地面起保温作用的辐射形式是（、对地面起保温作用的辐射形式是（ ） A.A.大气逆辐射大气逆辐射 B.B.大气辐射大气辐射 C.C.地面辐射地面辐射 D.D.太阳辐射太阳辐射2 2、下列辐射按波长由长到短的排列顺序正确的、下列辐射按波长由长到短的排列顺序正确的是是 （ ） A.A.太阳辐射、地面辐射、大气辐射太阳辐射、地面辐射、大气辐射 B.B.地面辐射、大气辐射、太阳辐射地面辐射、大气辐射、太阳辐射 C.C.地面辐射、太阳辐射、大气辐射地面辐射、太阳辐射、大气辐射 D.D.大气辐射、地面辐射、太阳辐射大气辐射、地面辐射、太阳辐射AD运用知识当堂训练运用知识当堂训练3、在以下有关到达地

26、球的太阳辐射叙述中，正确在以下有关到达地球的太阳辐射叙述中，正确 的是的是 （ ） A A太阳高度角愈大，太阳辐射穿过大气层厚度愈长太阳高度角愈大，太阳辐射穿过大气层厚度愈长 B B大气云层愈厚，大气对太阳辐射的削弱作用愈强大气云层愈厚，大气对太阳辐射的削弱作用愈强 C C大气的透明度愈大，太阳辐射愈弱大气的透明度愈大，太阳辐射愈弱 D D太阳高度角愈小，太阳辐射被大气削弱的愈少太阳高度角愈小，太阳辐射被大气削弱的愈少4 4、多云的白天气温比晴天低，其主要原因是大气对、多云的白天气温比晴天低，其主要原因是大气对 太阳辐射的（太阳辐射的（ ） A A、吸收作用、吸收作用、 B B、散射作用、散射

27、作用 C C、反射作用、反射作用 D D、保温作用、保温作用 B C练习：练习： 1.同一经纬度同一经纬度“高处不胜寒高处不胜寒”的原因是（的原因是（ ） A.气压低气压低 B.空气稀薄空气稀薄 C.到达的太阳辐射少到达的太阳辐射少 D.到达的地面辐射少到达的地面辐射少2.深秋时节，我国北方菜农用浓烟笼罩大白菜预防冻深秋时节，我国北方菜农用浓烟笼罩大白菜预防冻害，其主要原因是（害，其主要原因是（ ） A.浓烟散射地面辐射，使气温升高浓烟散射地面辐射，使气温升高 B.浓烟反射大气逆辐射，使地面温度升高浓烟反射大气逆辐射，使地面温度升高 C.浓烟可阻挡冷锋前进，减少受害面积浓烟可阻挡冷锋前进，减少

28、受害面积 D.浓烟吸收地面辐射，增强大气逆辐射浓烟吸收地面辐射，增强大气逆辐射DD3.下列地区中，光照资源最丰富的是（下列地区中，光照资源最丰富的是（ ） A.非洲中部的刚果盆地非洲中部的刚果盆地 B.南美洲的亚马孙平原南美洲的亚马孙平原 C.亚欧大陆中部的内陆地区亚欧大陆中部的内陆地区 D.太平洋赤道附近的岛屿太平洋赤道附近的岛屿4.由于大气的热力作用（由于大气的热力作用（ ）霜冻多出现在晚秋多云的夜晚霜冻多出现在晚秋多云的夜晚 夏季多云的白夏季多云的白天，气温比晴天低天，气温比晴天低 产生的温室效应，影响到人产生的温室效应，影响到人类的生存类的生存 “高处不胜寒高处不胜寒”A. B. C. D.CD6.大气对地面的保温作用主要是由于（大气对地面的保温作用主要是由于（ ） A.大气吸收太阳辐射而增温大气吸收太阳辐射而增温 B.大气逆辐射对地面辐射损失热量的补偿大气逆辐射对地面辐射损失热量的补偿 C.大气对地面辐射的反射作用大气对地面辐射的反射作用 D.大气热容量大，不易降温大气热容量大，不易降温7.多云的夜晚气温比晴朗的夜晚气温高的原