第二节 2大气的组成、结构与受热过程(董)

1、第二章第二章 从地球圈层看地理环境从地球圈层看地理环境第二节第二节 大气圈与天气、气候大气圈与天气、气候 大气圈的组成、结构和受热过程大气圈的组成、结构和受热过程自然地理环境的自然地理环境的四大圈层四大圈层大气圈：地球表大气圈：地球表面包围着的大气面包围着的大气一、大气圈的组成及作用一、大气圈的组成及作用大气圈大气圈是多种气体组成的混合物是多种气体组成的混合物低层大气低层大气干洁空气干洁空气水水 汽汽固体杂质固体杂质氮氮氧氧其他其他干洁空气干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体的整个混合气体 生物体内蛋白质的重要组成部分生物体内蛋白质

2、的重要组成部分维持生物活动的必要物质维持生物活动的必要物质 光合作用的基本原料；对地面保温光合作用的基本原料；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“地球生命的地球生命的保护伞保护伞”凝结核，成云致雨的必要条件凝结核，成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件成云致雨的必要条件主主 要要 作作 用用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大气组成大气组成干干洁洁空空气气O O3 3N N2 2O O2 2COCO2 2各组成成分有哪些作用呢？各组成成分有哪些作用呢？对流层对流层平流层平流层高高层层大大气气思考：思考：各

3、层的高度、温各层的高度、温度和空气运动是度和空气运动是怎样变化的？怎样变化的？1250热热冷冷热热 (O3)电电离离层层(80-500km)电离层能反射电离层能反射无线电波，利于无线电波，利于无线电通讯无线电通讯大气平稳，大气平稳，天气晴朗，天气晴朗，适宜高空飞行适宜高空飞行集中大气质量的集中大气质量的3/4空气垂直对流旺盛，空气垂直对流旺盛，多云雨天气，多云雨天气，与人类关系最密切与人类关系最密切二、大气圈的结构二、大气圈的结构（1）大气的垂直分层）大气的垂直分层（2）逆温现象）逆温现象 逆温现象逆温现象对流层中出现的气温随高度增加对流层中出现的气温随高度增加而升高的现象，称为逆温。逆温是而

4、升高的现象，称为逆温。逆温是对流层对流层中气温垂直分布的一种特殊现象中气温垂直分布的一种特殊现象。 逆温层的存在使空气处于稳定状态，空逆温层的存在使空气处于稳定状态，空气中的垂直运动受到抑制。工厂里烟煤燃气中的垂直运动受到抑制。工厂里烟煤燃烧排放的烟尘、汽车尾气和地面上扬起的烧排放的烟尘、汽车尾气和地面上扬起的尘埃等尘埃等有害气体聚集在空中不易向上扩散有害气体聚集在空中不易向上扩散和稀释和稀释. 0-2020高度（km）0-202001423高度（km）0-202001423高度（km）014230-2020高度（km）01423甲甲乙乙丙丙丁丁在下面气温垂直变化图中，有利于大气污染物扩散的是

5、在下面气温垂直变化图中，有利于大气污染物扩散的是甲甲分层分层范围范围(km)(km)特点特点与人类关系与人类关系对流对流层层平流平流层层高层高层大气大气总结：总结：大气的垂直分层及其特点大气的垂直分层及其特点（平均（平均1212） 气温随高度增加而降低；气温随高度增加而降低；空气对流运动显著；空气对流运动显著；天气复杂多变天气复杂多变最密切最密切1250气温随高度增加而增加；气温随高度增加而增加；空气水平运动为主；空气水平运动为主；天气晴朗天气晴朗利于高空飞利于高空飞行；行；50以上的以上的大气大气空气密度小；空气密度小；有若干能反射无线短波有若干能反射无线短波的电离层的电离层对无线电通信对无

6、线电通信有重要作用有重要作用三、大气的受热过程三、大气的受热过程v1、太阳辐射的能量及波长、太阳辐射的能量及波长太阳短波辐射太阳短波辐射紫外区紫外区可见光区可见光区红外区红外区 0.4 0.76 0.76微米微米占太阳辐射占太阳辐射7%7%占太阳辐射占太阳辐射50%50%占太阳辐射占太阳辐射43%43%(1)(1)大气大气对太阳辐射的吸收作用对太阳辐射的吸收作用地地 面面高层大气高层大气平流层平流层对流层对流层臭氧大量吸收紫外线臭氧大量吸收紫外线水汽、二氧化碳吸收水汽、二氧化碳吸收红外线红外线 大气对太阳辐大气对太阳辐射的吸收具有射的吸收具有选择选择性性，臭氧和氧原子，臭氧和氧原子主要吸收太阳

7、辐射主要吸收太阳辐射中波长较短的紫外中波长较短的紫外线；水汽和二氧化线；水汽和二氧化碳主要吸收太阳辐碳主要吸收太阳辐射中波长较长的红射中波长较长的红外线。而外线。而太阳辐射太阳辐射中能量最强的可见中能量最强的可见光被吸收的很少，光被吸收的很少，绝大部分可以透过绝大部分可以透过大气射到地面。大气射到地面。 2、大气对太阳辐射的削弱作用、大气对太阳辐射的削弱作用（2）大气对太阳辐射的反射作用）大气对太阳辐射的反射作用参与的参与的大气成分：大气成分：特点：特点：云层、较大尘埃云层、较大尘埃无选择性无选择性思考：多云的白天比晴天气温低？思考：多云的白天比晴天气温低？多云的白天多云的白天，大气及云层削弱

8、了太阳辐射，减少了，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。来到地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，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。所以气温较高。 （3）大气对太阳辐射的散射作用）大气对太阳辐射的散射作用参与的大气成分：参与的大气成分：空气分子和微小尘埃空气分子和微小尘埃特点特点：选择性、无选择性选择性、无选择性天空呈蔚蓝色（天空呈蔚蓝色（选择性选择性）日出前的黎明天空明亮（日出前的黎明天空明

9、亮（无选择性无选择性）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间射向宇宙空间大大气气吸吸收收“太阳暖大地太阳暖大地”大气还大地大气还大地”“大地暖大气大地暖大气”大大气气辐辐射射大气逆辐射大气逆辐射太太阳阳辐辐射射大气削弱大气削弱地地面面吸吸收收大气的保温作用 动画3 3、大气对地面的保温作用、大气对地面的保温作用地面地面地球的最主要能量来源是太阳辐射地球的最主要能量来源是太阳辐射地面是低层大气的直接热源地面是低层大气的直接热源为什么地球表面温度的昼夜变化不像月为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？球那样明显？月球表面没有大气月球表面没有大气大气的保温作用与温

10、室保温作用大气的保温作用与温室保温作用寒冬季节，室外万寒冬季节，室外万木凋零，而温室内木凋零，而温室内却春意盎然，你能却春意盎然，你能说温室保温原理吗？说温室保温原理吗？温室保温温室保温：一方面太阳光能通过玻璃照到一方面太阳光能通过玻璃照到室内，为室内提供能量；室内，为室内提供能量；另一方面，玻璃的阻断作用，另一方面，玻璃的阻断作用，温室内的红外线长波辐射不通温室内的红外线长波辐射不通过玻璃与室外的大气进行交换，过玻璃与室外的大气进行交换，室内（暖）室外（冷）空气无室内（暖）室外（冷）空气无法进行热交换，使大部分热量法进行热交换，使大部分热量保存于室内，所以温室内气温保存于室内，所以温室内气温高，温室外气温低。高，温室外气温低。大气的保温作用大气的保温作用：大气逆辐射：大气逆辐射把热量还给大地。把热量还给大地。温室蔬菜温室蔬菜反季节蔬菜反季节蔬菜晚秋多云的夜晚不易出现霜冻晚秋多云的夜晚不易出现霜冻读下列四图，若只考虑昼夜和云量情况，下列气温读下列四图，若只考虑昼夜和云量情况，下列气温排序：排序： 大气圈与天气、气候大气圈与天气、气候大气圈的组成与作用大气圈的组成与作用大气的垂直分层大气的垂直分层 大气的受热过程大