s第3节 大气环境(一)组成分层与受热过程

1、普通高中地理课程标准实验教科书湘教版地理第二章大气环境第三节二、对流层大气的受热过程三、全球气压带、风带的分布和移动四、气压带和风带对气候的影响五、常见的天气系统一、大气的组成和垂直分层一、大气的组成和垂直分层(一一) 大气的组成大气的组成(二二) 大气的垂直分层大气的垂直分层 干洁空气：干洁空气： 水水 汽汽 固体杂质：固体杂质： (一一) 大气的组成大气的组成(二二)大气垂直分层大气垂直分层1大气垂直分层的依据大气垂直分层的依据依据大气垂直方向上的温度、密度和大气运动状况。依据大气垂直方向上的温度、密度和大气运动状况。分为三层：对流层、平流层、高层大气分为三层：对流层、平流层、高层大气气温

2、（）高度（千米）5012高层大气平流层对流层宇宙火箭 人造卫星极光流星气温垂直分布积雨云-1006020-20-60(二二) 大气的垂直分层大气的垂直分层各层特征各层特征1对流层对流层（1）厚度）厚度低纬低纬1718KM中纬中纬1012KM高纬高纬89KM(2)气温变化及成因气温变化及成因 垂直递减率垂直递减率（3）空气对流运动显著）空气对流运动显著（4）天气现象复杂多变）天气现象复杂多变（5）与人类关系最密切）与人类关系最密切人类生活在对流层低部人类生活在对流层低部2平流层平流层（1）高度）高度（2）气温变化及成因）气温变化及成因（3）空气平流运动为主）空气平流运动为主（4）天气晴朗）天气晴

3、朗（5）臭氧层是地球生命的保护伞；有利高空飞行）臭氧层是地球生命的保护伞；有利高空飞行大气平稳，能见度好大气平稳，能见度好随高度递增，臭气吸收随高度递增，臭气吸收大量太阳紫外线大量太阳紫外线3高层大气高层大气(1)高度。高度。（2）气温）气温（3）运动）运动（4）天气稳定）天气稳定（5）电离层反射无线电短波）电离层反射无线电短波思考：思考： 1.1.随高度的上升，对随高度的上升，对流层和平流层的气温分流层和平流层的气温分别是怎样变化的？别是怎样变化的？ 2.2.为什么说，对流层为什么说，对流层与人类的关系最为密切？与人类的关系最为密切？ 3.3.为什么平流层适合为什么平流层适合于飞机飞行？于飞

4、机飞行？活动活动二、对流层大气的受热过程二、对流层大气的受热过程（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用（二）地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射（三）影响地面辐射的主要因素（三）影响地面辐射的主要因素（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射波长范围思考：思考： 1.1.太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？太阳辐射根据波长共分为哪几个波段？ 2.2.太阳辐射最强部分波长集中在哪个光区？太阳辐射最强部分波长集中在哪个光区？（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用太阳辐射总体波长范围：0.154微米紫外光可见光红外光占太阳辐射

5、能比例75043波长（微米）小于0.1750.1750.400.400.76大于0.76经过大气层时发生的情况几乎完全被上层大气吸收绝大部分被臭氧层吸收波长较短的蓝色光等为大气分子所散射，水汽、云和浮尘等可阻挡、反射和吸收一部分可见光，绝大部分可见光能够直接到达地面对流层大气中的二氧化碳、水汽、云和浮尘，可直接吸收相当数量的红外光1. 1. 大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？大气对太阳辐射的削弱作用，主要有哪几种形式？各有什么特点？各有什么特点？2. 2. 为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？为什么晴朗的天空多呈现蔚蓝色？1大气对太阳辐射的削弱作用大气对太阳辐射的削弱作用（1 1）大气对太

6、阳辐射的）大气对太阳辐射的吸收吸收（2 2）大气对太阳辐射的）大气对太阳辐射的反射反射（3 3）大气对太阳辐射的）大气对太阳辐射的散射散射 表现形式：表现形式：大气对太阳辐射的吸收作用大气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光臭氧大量吸收紫外光二氧化碳、水二氧化碳、水汽吸收红外光汽吸收红外光（选择性）（选择性）1 1、从臭氧、二氧化碳、从臭氧、二氧化碳和水汽的吸收作用可和水汽的吸收作用可知大气对太阳辐射的知大气对太阳辐射的吸收具有什么特性？吸收具有什么特性？2 2、为什么说大气直、为什么说大气直接吸收的太阳辐射能接吸收的太阳辐射能量是很少的？量

7、是很少的？（大气对太阳辐射（大气对太阳辐射中能量最强的可见中能量最强的可见光吸收得很少，大光吸收得很少，大部分可见光能够透部分可见光能够透过大气到地面）过大气到地面）分析分析P44表格，指表格，指出太阳辐射经过大出太阳辐射经过大气各层时都有哪些气各层时都有哪些部分被吸收？部分被吸收？吸收紫外光波长小于吸收紫外光波长小于0.175大气对太阳辐射的反射作用：大气对太阳辐射的反射作用：大气对太阳辐射的散射作用：大气对太阳辐射的散射作用：云层、尘埃（颗云层、尘埃（颗粒大的物质）粒大的物质）无选择性无选择性空气分子空气分子参与参与 的大气成分：的大气成分：特点：特点：参与的大气成分：参与的大气成分：特点

8、：特点：具有选择性具有选择性（波长较短的蓝光等（波长较短的蓝光等)小结小结作用形作用形式式参与作用的大气成分参与作用的大气成分波长范围波长范围作用特点作用特点吸收吸收 反射反射散射散射臭氧臭氧水汽、二氧化碳水汽、二氧化碳紫外线紫外线红外线红外线有选择性有选择性云层、尘埃云层、尘埃各种波长同各种波长同样被反射样被反射无选择性无选择性空气分子、空气分子、微小尘埃微小尘埃蓝色光最蓝色光最易被散射易被散射有选择性有选择性（一）大气对太阳辐射的削弱作用（一）大气对太阳辐射的削弱作用1. 晴朗的天空呈现蔚蓝色晴朗的天空呈现蔚蓝色晴天时蓝色光最易被散射晴天时蓝色光最易被散射2.2.日出前的黎明和日落后的黄昏

9、天空仍是明亮的日出前的黎明和日落后的黄昏天空仍是明亮的解释现象解释现象大气对太阳辐射的散射作用大气对太阳辐射的散射作用3.3.多云的白天比晴朗的白天气温低的原因多云的白天比晴朗的白天气温低的原因云层对太阳辐射的反射作用云层对太阳辐射的反射作用下图示意大气垂直分层，读图回答下图示意大气垂直分层，读图回答13题。题。1图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是图中正确表示大气层气温垂直变化的曲线是A B C D2对短波通信具有重要意义的电离层位于对短波通信具有重要意义的电离层位于A层顶部层顶部 B层底部层底部C层中部层中部 D层层 32003年年10月，我国发射月，我国发射的的“神舟五号神舟五号”飞船

10、运行轨道飞船运行轨道所在的大气层所在的大气层A气温在气温在50 到到20 之间之间B气温随高度增加平稳下降气温随高度增加平稳下降C最低气温约为最低气温约为80 D最高气温约为最高气温约为40 BDC（二）地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射太阳辐射100%大气上界大气上界太阳常数太阳常数8.24J8.24Jcmcm2 2minmin大气和地面的大气和地面的反射散射反射散射34%大气吸收大气吸收19%大大 气气地面吸收地面吸收47%到到达达地地面面的的太太阳阳辐辐射射 为什么我们说太阳辐射是短波辐射，为什么我们说太阳辐射是短波辐射，而地面辐射和大气辐射都是长波辐射？而地面辐射和大气

11、辐射都是长波辐射？ (第2时)2.地面辐射地面辐射(也叫长波辐射也叫长波辐射)1.太阳辐射太阳辐射(又叫短波辐又叫短波辐) 穿过大气加热地面穿过大气加热地面对流层大气对流层大气(二氧化碳、水汽二氧化碳、水汽)对地面长波辐射吸收能力对地面长波辐射吸收能力很强，所以说地面辐射是对流层大气增温的直接热源。很强，所以说地面辐射是对流层大气增温的直接热源。3.大气辐射（也属长波辐射）大气辐射（也属长波辐射）大气辐射除少部分朝上射向高空和宇宙空间外，大部分大气辐射除少部分朝上射向高空和宇宙空间外，大部分向下射向地面（称为大气逆辐射）。向下射向地面（称为大气逆辐射）。4.大气对地面有保温作用（保温原理）大气

12、对地面有保温作用（保温原理）大气通过大气通过大气逆辐射大气逆辐射将能量归还给地面，从而补偿了将能量归还给地面，从而补偿了地面损失的热量，使地面增温，起到保温作用。地面损失的热量，使地面增温，起到保温作用。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“太阳暖大地太阳暖大地”“大地暖大气大地暖大气”太太阳阳辐辐射射地地面面吸吸收收4、大气对地面的保温作用、大气对地面的保温作用大大气气辐辐射射大大气气逆逆辐辐射射“大气还大地大气还大地”大气上界大气（二）地面辐射和大气辐射（二）地面辐射和大气辐射太阳辐射100大气和地面的反射34大气吸收19地面吸

13、收47地面辐射12023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太阳辐射、地面辐射、大气辐射之间的关系太阳热大地太阳热大地大地暖大气大地暖大气大气还大地大气还大地天空中有云，特别是浓密的低云，或空气中湿度天空中有云，特别是浓密的低云，或空气中湿度较大时，大气逆辐射增强。较大时，大气逆辐射增强。P45活动活动1.为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大？为什么地球表面的昼夜温差远不如月球表面大？2.深秋至第二年早春季节，霜冻为何多出现在晴朗夜晚？深秋至第二年早春季节，霜冻为何多出现在晴朗夜晚？3.每年秋冬季节，我国北方农民常用人造烟幕的办法，每年秋冬季节，我

14、国北方农民常用人造烟幕的办法，使地里蔬菜免遭冻害？使地里蔬菜免遭冻害？（提示：月球上没大气，白天和夜晚温差大的原因；地（提示：月球上没大气，白天和夜晚温差大的原因；地球上有大气昼夜温差较小的原因）球上有大气昼夜温差较小的原因）2629解释下列现象：夏季天空多云时，白天气温不会太高；多云的夜晚通常比晴朗的夜晚温暖些。白天多云，对太阳辐射的削弱作用强。夜晚多云，大气逆辐射作用（保温作用）强。（三）影响地面辐射的主要因素（三）影响地面辐射的主要因素大气上界AB思考思考：A A，B B两种情况下，两种情况下，地面得到太阳辐地面得到太阳辐射强度是否一样？射强度是否一样？为什么？为什么？ 纬度因素和下垫面

15、因素纬度因素和下垫面因素1.纬度纬度太阳高度太阳高度太阳辐射经大气层的路径和辐射面积太阳辐射经大气层的路径和辐射面积到达地面太阳辐射强度到达地面太阳辐射强度地面辐射强度地面辐射强度太 阳 辐 射不同性质地面的反射率2935地面性质 沙土 黏土 浅色土 深色土 草地 耕地 新雪 冰 海洋 海洋202232101526148495507(平均)2(赤道)2.下垫面因素。下垫面因素。3.其他因素。气象因素。如内陆与沿海日照时间长短其他因素。气象因素。如内陆与沿海日照时间长短玻玻璃璃温温室室效效应应思考思考：为什么玻璃温室会有保温效应？：为什么玻璃温室会有保温效应？ 仅从大气的热力作用，说明为什么地球

16、表面仅从大气的热力作用，说明为什么地球表面温度的昼夜变化不像月球那样明显？温度的昼夜变化不像月球那样明显？月球月球夜间由于没有大气的保温夜间由于没有大气的保温效应，月球表面辐射强烈，效应，月球表面辐射强烈，月面温度骤降，气温很低月面温度骤降，气温很低白天，大气削弱了到白天，大气削弱了到达地面的太阳辐射，达地面的太阳辐射，气温不会太高气温不会太高夜间，地面辐夜间，地面辐射绝大部分热射绝大部分热量又被大气逆量又被大气逆辐射还给地面，辐射还给地面，使气温不致降使气温不致降得过低得过低白天，由于没有大气对太白天，由于没有大气对太阳辐射的削弱作用，月面阳辐射的削弱作用，月面温度升得很高，气温很高温度升得很高，气温很高大气大气上界上界地球地球21解释下列现象：解释下列现象：1 1、日出前的黎明、日落后的黄昏，以及阴天，天空、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？为什么仍是明亮的？2 2、为什么太阳光日出日落时呈红色而白天其它时候、为什么太阳光日出日落时呈红色而白天其它时候呈白色，？呈白色，？、在