第六讲 大气的组成和垂直分布 大气的热力状况

大气的温室效应
太 阳 辐 射
短 波 辐 射
长 波 辐 射
射向宇宙空 间
地
面 吸
大气吸收
大 气 辐 射
大气上界
大 气 吸 收
收
射向地面 地面 “大气还大地” “大地暖大气”
地面增温 “太阳暖大地”
•对流层的二氧化碳和水汽能强烈地面辐射，并且产生大气逆辐射，减少了 地面热量散失，对地面起到保温作用； •阴天多云，大气对地面辐射的吸收和大气逆辐射较强，保温作用强； •人类活动排放大量的温室气体，加强了保温作用，使全球气候变暖。
热
特点：对流运动显著，天气复杂 多变，气温随高度增加而递减
2.平流层：50~55千米 1）气温随高度增高。臭氧含量最大 值在22~27千米高空
特 点
2）气流以平流运动为主
热空气
平流层
冷空气
对流层 特点：气流以平流运动为主，臭氧 含量最大值在22~27千米高空;利于 高空飞行；气温随高度增加而上升。
考 试 说 明
大气的组成 大气垂直分层及各层对人类的影响
大气的受热过程
气温的日变化和年变化 气温分布的一般规律
高
考
要
求
了解大气的组成及其影响
理解大气垂直分层及各层对人类的影响
理解大气的受热过程，认识大气对太阳 辐射的削弱作用和大气对地面的保温作用 的原理
掌握气温日规律及气温分布的一般规律
D.在飞行中先是飞行平稳，快到北极时飞机颠簸得厉害
9.被誉为“地球生命保护伞”的大气成分是
A.二氧化碳 B.水汽 C.固体尘埃
D
D.臭氧
2.2
大气的热力状况
一.大气的热力作用：
1.大气对太阳辐射的削弱作用 吸收作用：选择性 臭氧、二氧化碳和水汽 反射作用：云、尘埃
散射作用:
吸收作用
思考：
高 层 大 气 平 流 层 对 流 层
6.影响气温变化的因素 太阳辐射是根本原因；大气本身条件影响削弱作用的大小 和保温作用的大小；地面状况则在不同程度影响着太阳辐 射的吸收、地面辐射和大气逆辐射。
7.等温线的判读：
1）根据等值线数值递变规律，判断南北半球。
2）根据等值线疏密判断温差大小及原因
3）根据等值线走向判断影响因素 A.若等温线与纬线大致平行 ，表明该地主要
C
B.1000－2000km D.20－30km
BD
B.天气现象复杂多变 D.对流旺盛
C.大气质量最集中，水汽最少
7.大气垂直分层中大量吸收紫外线的是 A.对流层 B.平流层 C.高层大气
B
D.电离层
8.一架从赤道保持10千米高度飞往北极的飞机，关于其飞 行情况的正确叙述是：
B
A.飞机自始自终一直在对流层中飞行 B.飞机在飞行过程中先后穿过了对流层、平流层 C.飞机飞行途中先后飞过了平流层和对流层
3.全球的热量平衡 大气的热力作用对地球生态系统的重要性： 1、大气的热力作用，减少了气温日较差 2、大气的温室效应，形成了适宜生命的温度条件
大气 上界
月球
地球
1)日变化：最高值出现在午后2时 最低值出现在日出前后 4.气温的变 化规律
原因？ 2）年变化：北半球、南半球最冷 最热月出现的时间 原因？ 思考：为什么我国有冷在三九（冬至后27天），热在 三伏（夏至后一个月）之说？
削弱作用.swf
太阳辐射有选择性特征；
大气削弱作用与纬度的关系
纬度低—太阳高度 大—经过的大气路 程短—大气削弱少 大 气 上 界 纬度高—太阳高度 小—经过的大气路程 长—大气削弱多
地 球
赤 道
2.大气的温室效应
实验得知：物体的温度越高，辐射中最强部分的波长越短; 反之，越长。
太阳短波辐射、地面长波辐射、大气长波辐射 大气逆辐射：对地面起保温作用。
云层、尘埃
特点： 无选择性
散射作用
参与的大气成分： 空气分子和微小尘埃
特点： 具有选择性
小 结
作用 形式 参与作用的 大气成分来自百度文库
臭氧（平流层）
波长范围
紫外线 红外线 各种波长同
作用特点
吸收强烈，有选 择性，大部分可 见光可穿透 无选择性，反
吸收 水汽、二氧化碳
（对流层）
反射 散射
云层、尘埃 空气分子 微小尘埃
1.从臭氧、二氧化 碳和水汽的吸收作 用，可知大气吸收 具有什么特性？ （有选择性） 2.为什么大气直接 吸收的太阳辐射能 量是很少的？ 臭氧大量吸收紫外线 （大气对太阳辐 射中能量最强的 可见光吸收得很 二氧化碳、水汽 少，大部分 可见 吸收红外线 光能够透过大气 面 到地面）
地
反射作用
参与 的大气成分：
样被反射
蓝色光最 易被散射
射光呈白色
向四面八方散 射 ，有选择性
•太阳辐射通过哪些环 •大气通过对太阳辐射的 节被削弱了？ •哪些环节的削弱作用 •吸收作用和分子散射对 具有选择性特征？ •到达地面的辐射能被 •到达地面的太阳辐射还 会被地面、水面、植物 地面全部吸收吗？
叶面反射一部分，最后 被地面吸收的约47%。 吸收、反射、散射三个 环节削弱了太阳辐射；
3.高层大气：2000~3000千米高空 电离层的高度：80~500千米，反射无线电波
平流层
对流层
特点：存在大气电离反射无线 电波，大气高速运动，气温先 递减后增高。
课堂练习
1.大气圈层完整而连续地包围着地表，自下而上随着 高度增加
A.气温逐渐升高
D
B.气温逐渐降低
C.密度逐渐增大 A.氧气和二氧化碳
理解逆温层的形成及其影响
大气是地球自然环境的重要组成部分，是自然环境 中最为活跃的因素 大气的作用：
1.大气运动和水的相变产生的风、霜、雨、雪等 天气现象，改变和塑造着地球表面形态。
2.大气的保温作用，使地球的温度变化不至于过 于剧烈。
3.臭氧对紫外线的大量吸收使地球上生物的生存 环境更为安全，可靠。 4.无大气，就无千姿百态的地形，丰富多彩的世 界，更没有人类赖以生存和发展的自然环境。
2
CO2 空 次要 气 成分 O3
水 杂
汽 质
二.垂直分层：根据大气的温度、密度、和大气运动状况将大气分为：
电 离 层
高 层 大 气
平流层 对流层
电离层能反射 无线电波，对 无线电通讯有 重要作用
气温初稳后增高 只因层中臭氧多 平流运动天气好 高空飞行很适合 高度增来温度减 只因热源是地面 对流运动很显著 纬度不同厚度变 与人关系最显著 天气复杂且多变
C.氧和臭氧 3.二氧化碳的作用是 A.光合作用原料 C.对地面起保温作用
D.密度逐渐减小
2.干洁空气中最主要的气体是
B
B.氮气和氧气
D.氮气和臭氧
AC
B.大量吸收紫外线
D.生命活动必须物质
4.下列哪些物质成云致雨的必要条件
AB
A.水汽
B.杂质
C.臭氧
D.氧和氮
5.大气圈的厚度约为 A.500－1000km C.2000－3000km 6.对流层的主要特点是 A.上部热、下部冷
受纬度因素的影响 B.若等温线与海岸线大致平行，主要受海洋的影响 C.若等温线与等高线大致平行，主要受地形的影响
4）若等值线是闭合的：高于高的,低于低的。
上冷下热 高空对流
1.对流层：整个大气质量的3/4和几乎全部的水汽和 固体杂质都集中在这一层 厚度：低纬17-18千米,中纬10-12千米,高纬8-9千米
特 点
1）气温随高度而递减每升高100米气温下降 0.6度
2）对流运动显著 3）天气现象复杂多变
对流层
冷
下 沉 气 流
上 升 气 流
下 沉 气 流
2.1
大气的组成和垂直分布
一.大气的组成：大气是多种气体的混合物，低层大气 主要有三部分组成 思考：各组成成分的作用？ 大气组成 主要 N2 干 洁 成分 O 主 要 作 用 生物体的基本成分 一切生物维持生命活动的必要物质 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 物免遭过量紫外线的伤害 成云致雨的必要条件；对地面保温 成云致雨的必要条件
5.气温水平分布规律：
1）气温总是由低纬向高纬递减 2）南半球等温线比北半球平直 3）北半球一月大陆等温线向南突出，海洋向北突出， 7月份相反
4）7月份世界最热的地方在20º N的沙漠地区，1月寒 -30º 冷中心在北半球的西伯利亚地区，世界极端最低气温在 南极大陆。 思考：为什么？ A.夏季阳光直射或接近直射，太阳辐射强，获得热量多 B.地表干旱，多沙漠，对太阳吸收能力强，同时损失于 植物生长，水分蒸发消耗的太阳辐射少，地面增温快。 C.常年在副高下沉气流控制下，云少天晴，被大气削弱 的太阳辐射少。