_2.3_大气环境全面课件_湘教版必修1

(1)概况：对流层顶——50～55千米 在22～27千米高度有臭氧层 吸收紫外线，保护人类环境 (2)特点 •气温 下层——随高度变化很小 30千米以上——随高度增高迅速上升
•气流以平流运动为主
有利于高空飞行
3.高层大气
地球大气上界：2000—3000千米的高空
特点： •空气稀薄、 密度小、气压低 •80～500千米的高空——若干电离层 有利于无线电通信
高低纬度受热不均
水平气压梯度力 赤道与极地间 的闭合环流
北极
赤道
赤道
南极
思考二
由于地球在不停的自西向东自转， 存在地转偏向力，迫使运动着的大 气在北半球向右偏转，南半球向左 偏转，这样能否形成单圈环流呢？
第二步：
假设： 地球表面性质均一 地球自转，有地转偏向力
----三圈环流
高纬环流
10 5
（因为晴朗的夜晚，天空少云或无云，大气逆辐射
弱，地面辐射的热量散失多，所以晚秋或寒冬晴朗 的夜晚地面气温很低，容易出现霜冻） 7、在寒冬，为什么人造烟幕能起到防御霜冻的作用？
（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，所以可防御霜冻）
地面辐射是大气的主要的直接热源，太阳 辐射则是形成地面辐射和大气辐射的能量源泉。
A
B
（２）C、D两点中，气 Ｄ 点。 压较高的是＿＿＿ 请在图中画出大气 的水平运动。
（3）图上A、B、C、D四点当中，气压由高到低排列， 依次为 ＿＿＿ ＿＿ 。 A>B>D>C
• 阅读课本48页活动： • 思考 • 上海地区温度分布规律和原因 • 画出上海城区和郊区的空气运动方向
完成课本48页“活动——思考”
（一）风带、气压带季节移动与大气 活动中心
城市风
郊区气温低
城区气温高
郊区气温低
注意：


高空的气压高低与地面相反
近地面低气压 近地面高气压 上升气流 下沉气流 阴雨天气 晴燥天气

高压、低压是针对同一水平面而言的。 但不同高度上的 高压数值不一定比低压数值大
同一垂直面上： 气压总是由高到低(从地面到高空) 气压变化规律 同一水平面上： 温度高,气压低;温度低,气压高 近地面低气压,高空必定是高气压 近地面高气压,高空必定是低气压 垂直方向： 热上升；冷下沉 气流运动规律 水平方向： 从高压流向低压
第三节 大气环境
大气各成分的作用
大气组成 主 要 作 用 生物体的基本成分 干 主要 N2 洁 成分 O2 维持生物活动的必要物质 空 CO2 植物光合作用的原料；对地面保温 气 次要 成分 O3 吸收紫外线，使地球上的生物免遭过量紫外 线的伤害—“地球生命的保护伞” 水汽 固体杂质 成云致雨的必要条件 成云致雨的必要条件
二、全球气压带、风带的分布和移动 （一）热力环流形成的原理
能量来源：太阳辐射 根本原因：太阳辐射纬度间的差异 1. 概念：由于地面冷热不均形成的空气环流 2. 形成过程：
地面冷热不均 空气垂直运动 水平方向的气压差 大气的水平运动
热力环流
低
高
低
高
低
受热(赤)
高
地面
冷却(极)
冷却（极）
城市“热岛效应”
2.下垫面因素 ①不同性质地面对太阳辐射的反射率不同 ②不同地形对太阳辐射的吸收效果不同
一般规律：颜色越浅的物体，其反射就越强、吸收就 越弱；颜色越深的物体，其反射就越弱、吸收就越强。 陆地表面的反射率高于海洋。
3.气象因素：
降水少、多晴天和空气稀薄的地区，大气对太阳辐 射的削弱作用比较弱，到达地面的太阳辐射强。
③30°N地区气流如何垂直运动？ 30°N近地面气压如何？
④30°N ----赤道之间的近地面大气如何水平运动？ ⑤赤道地区的辐合气流如何形成？
2.中纬环流与西风带
问题：
①近地面，副热带到副极地地区气流如何水平运动， 极地到副极地气流如何水平运动？ ②60°N附近大气怎样垂直运动？极锋如何形成？
③副极地地区近地面气压如何？
极地高压带 极地东风
副极地低压带
中纬环流
9 3 7
8
6
西风
副热带高压带
低纬环流
2 1
4
东北信风 赤道低压带
近地面气压带和风带的形成因素
①热力因素 ②动力因素
地球表面的气压带： 赤道低气压带、副热带高气压带、
副极地低气压带、极地高气压带
1.低纬环流和信风带
问题：
①赤道地区气流如何垂直运动，为什么？气压如何？ ②赤道高空大气如何水平运动？
空气分子、 微小尘埃
1.为什么月球表面昼夜温差如此之大？
（地球上有大气而月球上没有，这说明大气既能削弱
太阳辐射，又能对地面起保温作用）
2.为什么晴朗的正午天空呈蓝色？早晚呈红 色？
（早晚阳光斜射，穿过路程长，短波各色光 皆被散射，剩下红光投射地面，阳光红似火， 地平线附近的天空呈红色霞光。） （正午太阳高度大，穿过大气路程短，仅蓝 光被散射掉因而天空呈蓝色）
(二)、大气的垂直分布
大气 划分 分层 范 围 对流 层 主要特征 温度变化 大气运动 随高度 升高而 递减 随高度 升高而 增加 与人类关系
12KM
对流运动
与人类关系 最密切
使人类免受 紫外线伤害， 利于高空飞 行
平流 层 50KM
水平运动
高层 大 气
电离层利 于无线电 通讯
一、对流层大气的受热过程
3、散射作用
空气分子和微小尘埃
特点：具有选择性
作用 参与作用的 形式 大气成分
臭氧(平流层)
波长范围
紫外线 红外线 各种波长的 光都被反射 蓝、紫色光 最易被散射
作用特点
吸收 反射 散射
水汽、二氧化 碳(对流层)
有选择性，大部 分可见光可穿透
云层、尘埃Biblioteka Baidu
无选择性，反 射光呈白色 向四面八方散 射 ，有选择性
高空：水平气压梯度力、地转偏向力
风向与等压线平行
近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
风向与等压线成一夹角
（hPa）
1002
1004 1006 1008 1010
气压梯度力 地转偏向力 风向
地转偏向力方向：垂直风向 北半球右偏 南半球左偏 只改变风向，不改变风速
（hPa） 1000 1005
1010 1020
A
1030
方向：垂直于等压线，由高压指向低压
形成风的直接原因：水平气压梯度力
等压面：气压相等的曲面 等压线：气压相等的线
1002 1004 1006 1008 1010 1006 1008 1010
A
B
等压线越密，水平气压梯度力越大
风力越大
?
2．风向：风的来向 3．风力：按风速划分的等级 4．风形成的直接原因：水平气压梯度力 5．影响风向的因素
（三）影响地面辐射的主要因素
1.纬度因素——年平均正午太阳高度
（三）、影响地面获得太阳辐射多少 的因素
纬度因素：纬度 低 ，年平均正午太阳高度 大 ，太 大 阳辐射强度 。 太阳高度越 大 ，等量太阳辐射散布面积越 小 ，经 短 少 过的大气路径越 ，太阳辐射被削弱越 ，太阳 大 辐射强度越 。 下垫面因素：地面反射率 其它因素：天气状况等。
气压：在任何表面的单位面积上空气分
子运动所产生的压力。
通常用所测高度以上单位截面积的垂直大 气柱的重量表示。 大气上界 B ＞A 近地面气压必大于高空。
A B
地面 h H
（hPa） 1010 1020
1030
B
A
C
等压线：由气压值相同的点连成的线。
在地面受热均匀的情况下，等压线是 水平的。
如果地面受热不均，气压 和等压线又会有怎样的改变?
（二）大气的水平运动
1．水平气压梯度力
水平气压梯度力就是促使大气在水方向上由 高压区流向低压区的力，是使大气产生水平运动 的原动力，是形成风的直接原因，其方向是沿垂 直于等压线的方向，由高压指向低压。
水平气压梯度力的大小与水平方向上单位距 离内的气压差有关，是决定风速的最重要因素。
B
风向
（hPa）
太阳辐射——地面增温
温 室 效 应
地面辐射——大气增温 大气逆辐射——地面保温
大气对太阳辐射的削弱作用 大气的热力作用 大气的保温效应
吸收作用 反射作用 散射作用
直接
削弱作用 保温效应 大气逆辐射 宇 宙 空 间
太阳辐射
热源
地面
大气
直接 热源
地面辐射
解释下列现象：①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。
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的地区？
（赤道地区空气对流旺盛，多云雨，云量多， 大气的反射作用强的缘故）
4.为什么在月球上白天看太阳只是一个 明亮的圆盘，而四周背景却是黑暗的？
（没有大气的散射作用）
5、为什么白天多云，气温比晴天低，夜间多云，气 温又比晴天高？ （大气对太阳辐射的反射作用、大气逆辐射） 6、在晚秋和寒冬，为什么霜冻多出现在晴朗的夜晚？
高度 (km) 50
高层大气
无线电通讯
平流层
12
利于高空飞行; 保护人类环境 对流运动显著;
对流层
0
天气现象复杂
温度oC
1.对流层
(1)概况： 平均高度12千米；集中了整个大气 质量的3/4和几乎全部的水汽、固体 杂质。是大气中最活跃、与人类关 系最密切的一层。℃ (2)特点 •气温随高度的增加而递减 •天气现象复杂多变 -6℃ 1000米℃
三、气压带和风带对气候的影响
复习：课本52页“活动1” 由于风带、气压带分布以及移动，使得南北纬 10°～20°之间，受信风带和赤道低气压带边缘交替控 制，表现为干雨季分明的热带草原气候；在南北纬 30°～40°之间的大陆西岸冬季被西风带控制，夏季被 副高控制，表现为冬季温和多雨，夏季炎热干燥的地中 海气候。
3.高纬环流与极地东风带
问题：
近地面，极地到副极地气流如何水平运动？
（四）全球气压带和风带的移动
问题：
1、夏季气压带、风带移向何方，为什么？赤道低 气压带、副热带高气压带等位置，势力范围有何 变化？
3、冬季移向何方，为什么？各风带、气压带的位 置、势力范围有何变化？
风带和气压带的移动大致随太 阳直射点的的季节移动而移动，就北 半球而言，夏季北移，冬季南移。
（一）大气对太阳辐射的削弱作用
大气的热力状况
太阳辐射的能量主要集中在可见光区 太阳辐射光谱
大 气 的 热 力 作 用
大气对太阳辐射的削弱作用
大气的温室效应
二、大气对太阳辐射的削弱作用
1、吸收作用
特点：具有选择性 O3吸收紫外线 CO2、水汽吸收红外线
大气的吸收作用有何特点？
2、反射作用
云层、尘埃 特点：无选择性
1010
摩擦力
1015
气压梯度力 地转偏向力 风向
摩擦力方向：与风向相反 减小风速 影响风向
影响风向的因素
高空：水平气压梯度力、地转偏向力
风向与等压线平行
近地面：水平气压梯度力、地转偏向力、摩擦力
风向与等压线成一夹角
（三）全球气压带和风带的分布
三圈环流的形成及影响因素
第一步：
假设： 地球表面性质均一 地球不自转，无地转偏向力 太阳直射赤道
人类活动
大气污染
人类活动对大气组成的影响
CO2增多 全球气候变暖 酸雨危害 臭氧空洞
SO2增多
O3减少
二、大气的垂直分层 思考：
1.随高度的上升，对流 层和平流层的气温分别是怎 样变化的？
2.为什么平流层适合于 飞机飞行？ 3.为什么说，对流层与 人类的关系最为密切？
因为人类生活在对流层底，雨、 雪、冰、雹、霜、露、雾等对流 层内的天气现象都对人类的活动 有很大影响，对流层空气的清洁 程度也直接影响到人的健康，所 以对流层与人类关系最为密切。 对流层也称为天气层
•对流运动显著——各纬度高度不同
℃
对流层的高度随纬度的变化
低纬度（ 0o～30o）: 17～18km
中纬度（30o～60o）: 11～12km 高纬度（60o～90o）: 8～9km
练习
练习：一架飞机从南极飞到北极，依次穿过了哪几层？
17~18KM 8～9KM
8～9KM
南极
地
赤道
面
北极
2.平流层
等压线向高空凸出为高压区 等压线变化规律 高高低低
等压线向低空凹进为低压区
3
等压面 1 2
2000米
4
A
受热
B
冷却
地面
1、3、4、2 把1至4点按气压由高到低排序---------------
绘出热力环流过程箭头
A、B哪受热，哪冷却？
H C D
右图中，弧线为等 压线，虚线表示水平面。 读图回答： （１）A、B两点，气压 Ｂ 点，气 较低的是＿＿＿ Ｂ 点。 温较高的是＿＿＿ 请在图中画出大气 的垂直运动。
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。
6、下列各图中，昼夜温差最小的是
√A
B
C
D
√
７、沙漠地区气温日较差大的原因是 • A、沙漠地区距离海洋远 • B、沙漠地区反射率大 • C、沙漠地区水汽少、云量少，大气的保 温作用和削弱作用都小 • D、沙漠地区大气中的固体杂质含量多