必修一 23 大气环境第一课时解析

植物光合作用的原料；对地面保温 0.003%
吸收紫外线（“地球生命的保护伞”） 0.00006%
天气变化的重要角色
因时因地
固体杂质
成云致雨的必要条件
而异
人类活动影响着大气的成分和含量
➢ 燃烧矿物燃料→CO2增加→“温室效应” ➢制冷工业发展→氟氯烃含量增加→破坏O3层，使大气中臭氧含量 减少
2.垂直分层
①存在上升运动；②几乎全部的水汽、固体杂质都集中在对流层
3.逆温现象
①含义:
在一定条件下，对流层的某一高度有时也会出现气温随高度 增加而递增的现象，这种气温逆转的现象就是逆温。若由地面 到高空气温垂直递减率每100米下降温度低于0.6℃，也属于逆 温现象。
高度m
高度m
正常现象
温度℃
逆温现象 温度℃
依据温度、密度和大气运动状况，将大气自下而上依次划 分为对流层、平流层和高层大气。
高层大气
电
离
层
对流层
臭氧层
平流层
对流层
特点： • 气温随高度的增加而递减:——地面是对流层大气的主
要的直接热源 （-6°C）/1000M 天气现象复杂多变
对流运动显著 ——上冷下热，有利于空气的对流；对流层的高度因纬度而异， 低纬度地面受热多，对流旺盛，对流层高度可达17～18千米；高 纬度地面受热少，对流运动弱，对流层高度仅8～9千米。
——80~500千米的高空，有若干电离层。
2.垂直分层 ①划分依据 ②垂直分层
——温度、密度和大气运动状况。
大气 分层
高度范围
气温垂直变化
空气运 天气 与人类关
动特点 状况
系
对 流 层
低纬:17-18千米 中纬:10-12千米 高纬:8-9千米
随高度增加而递减， 原因：地面是其主要的 直接热源(二氧化碳和 水汽强烈吸收地面辐射)
广义的逆温
设理论温度为T，实际温度为TS
高度m
R r1 r 2000
2
1000
3
6
r （1）当 1 ＞ R时， TS＞T
9 12 温度℃
开始出现逆温现象，空气无垂直对流，大气层结稳定。
r （2）当 2 ≤ R 时， TS≤T
逆温现象消失，温差越大，对流越旺盛。
例1．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TS≥T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。
平流层
平流层
臭氧层
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特点： • 气温随高度增高。
——该层大气主要靠臭氧吸收大量紫外线而增温。
平流运动为主
——上热下冷，大气稳定，不易形成对流，以平 流运动为主，天气晴朗，利于飞行
高层大气
电
离
高层大气
层
特点：
气压很低，密度很小。
——2000~3000千米的高空为地球大气的上界。
• 电离层反射无线电短波
以对流 运动为 主
天气 现象 复杂 多变
与人类关 系最为密 切
平 流 层
对流层顶至50～ 55千米
随高度增加而上升， 原因：在22～27千米高 度有臭氧强烈吸收太阳 紫外线而增温
以平流 运动为 主
天气 晴朗
能见度好, 大气平稳, 利于高空 飞行
高层 平流层顶至
存在电离层电离层，可反射电磁波，对无线通讯有重
温度升高而融化成为低于0°C的过冷却水滴，当这些过冷却水滴接
触到温度低于O°C的地面或物体时，就会迅速冻结成晶莹透明的冰
大气 2000～3000千米 要作用
1、为什么对流层在低纬度地区厚，高纬度地区薄？ 低纬地区太阳高度大，所以受热多，对流旺盛，对流层所
达高度就高；高纬度地区受热少，对流层高度就低。 2、对于同一地区，在夏季和冬季其对流层的厚度有何差异？
夏季对流层厚度比冬季厚。 3、“为什么说对流层天气现象复杂多变？
山坡冷气流向山底滑落,导致空气上热下冷
锋面逆温
对流层中，暖空气平移到冷空气之上,形成冷暖相交的锋面. 在冷 暖气团之间的过渡带上，若锋面上下冷、暖空气的温差较大,便形成 逆温。逆温只能在冷空气所控制的地区内观察到,在冬半年有时会形 成冻雨等恶劣天气。
例7、高空的冰晶、雪花下降到距地面2000～3000米时，因周围
由于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迅速降温，上层空气因 距离较远，降温较少，于是产生逆温。
逆温的强弱，主要由暖空气和冷地表的温差决定，温 差大，逆温越强。
冬半年，在中纬度沿海地区，因为那里海陆温差显著， 当海上暖空气流到大陆上时，形成平流逆温。
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。
（1）若TS稳定在-8℃，该城市气温至少要上升到 10 ℃以上时， 逆温现象才会结束，这时的时间约为 时。8
（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 10时以后
②逆温类型：
辐射逆温 平流逆温 地形逆温 锋面逆温 城市逆温
2.3 大气环境
第一部分 对流层大气的受热过程
考纲要求
理解大气的受热过程，并能够解释相关大气现象 大气受热过程原理及在生产、生活中的应用是近三
一、大气的组成成分与垂直分层
1.组成
气体成分
N2 干 洁 O2 空 气 CO2
O3 水汽
作用
体积分数
生物体的基本成分
78.09%
维持生命活动必需的物质
20.95%
辐射逆温：由于地面强烈辐射冷却而形成的逆温。
经常发生在晴朗无云的夜间，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。
例4、读某工业区不同时段气温垂直分布图，完成12～13题。
由于太阳辐射引起逆温的生消过程。
12.该地当日大气污染加剧的主要原因是 D
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
13.下列时段空气质量最好的是 ( D)
A.19∶00～22∶00 B.04∶00～07∶00
C.07∶00～10∶00 D.13∶00～16∶00
平流逆温